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HDMI接口的EMC设计

HDMI接口介绍HDMI一般指高清视频接口,目前应用于机顶盒、电视、笔记本电脑、游戏主机、综合扩大机、数字音响等设备。HDMI是一种数字化视频及音频接口技术,可以同时传送音频和影像信号。


EMC设计要求HDMI接口的超高传输速率,接口体积小,对EMC设计要求非常高,HDMI接口EMC设计不合理可能会影响的EMC项目如下表:

电源口测试项目项目介绍基本试验等级电路影响的EMC项目备注
RE(辐射发射)沿通讯线的辐射骚扰CISPR 22 CLASS B影响各种应用环境都需要考虑
ESD(静电放电)通讯口的防静电能力接触 /-4kV 空气放电  /-8kV影响各种环境应用都需要考虑
RS(辐射抗扰度)
3V/m影响
EFT(快速瞬变脉冲群)通讯口的脉冲群抗干扰能力/- 1000V影响走线较长,以及附近干扰源较多的环境需要考虑


HDMI接口原理设计典型的HDMI EMC设计电路(图1)

图11、L1~L4建议使用专业HDMI共模电感,建议值为90R(100M),因为普通共模电感寄生电容太大,会导致TMDS差分阻抗匹配测试失败。

2、D1~D8为ESD防护器件也要求低电容效应,这样才能保证信号传输质量不受影响。
3、L5要求建议使用600R(100M), 同时要注意规范要求在HDMI Tx 的测试中会接一个吸取55mA电流的负载,然后测试输出电压,要求电压在4.8V和5.3V之间。如果串接了一个10欧姆的电阻,结果造成输出电压为,5-10x0.055 = 4.45V< 4.8V,此项测试失败。C1,C2为电源滤波电容,C2也可起到稳定HDMI电压作用。

HDMI接口PCB设计1、 在图中元器件布局要紧凑,元器件位置要按照信号流向进行布局,遵循先防护后滤波的原则,ESD防护器件靠近connect,其次为共模电感;
2、 每组差分信号走线要保证平行等长走线,周围用地线包地,并打过孔到下层地;尽量避免换层,不同层的阻抗和过孔等差别会降低差模传输效果而引入共模噪声;避免导致阻值不连续性的90度走线,可用圆弧或135度折线来代替。
3、在进行PCB铺铜设计时,注意防护器件以及共模电感正下方掏空处理;

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