Meistern Sie das Design von HDMI 1.4, 2.0 und 2.1 Schnittstellen. Lernen Sie TMDS/FRL-Routing, Connector-Layout und Signalintegrität für 4K/8K-Videoanwendungen.
| Version | Bandbreite | Max. Auflösung | Datenleitungen | Rate pro Leitung | Impedanz |
|---|---|---|---|---|---|
| HDMI 1.4 | 10.2 Gbps | 4K@30Hz | 3 TMDS | 3.4 Gbps/Kanal | 100Ω diff |
| HDMI 2.0 | 18 Gbps | 4K@60Hz | 3 TMDS | 6 Gbps/Kanal | 100Ω diff |
| HDMI 2.1 | 48 Gbps | 8K@60Hz | 4 FRL | 12 Gbps/Kanal | 100Ω diff |
TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) verwendet 3 Datenleitungen plus 1 Taktleitung. Jede Leitung ist ein Differenzpaar, das eine Impedanz von 100Ω erfordert. Routen Sie Paare mit enger Kopplung, passen Sie die Längen innerhalb der Paare auf ±5 Mils an und halten Sie alle Leitungen ähnlich lang. Die Taktleitung sollte etwas kürzer als die Datenleitungen sein.
HDMI 2.1 führt FRL-Signalisierung (Fixed Rate Link) mit bis zu 12 Gbps pro Leitung ein. Es verwendet 4 Differenzpaare für Daten (keine separate Taktleitung). Die höheren Geschwindigkeiten erfordern verlustärmere PCB-Materialien, strengere Impedanzkontrolle und sorgfältige Via-Optimierung. Erwägen Sie die Verwendung eines Retimer-ICs für lange Leiterbahnen.
Platzieren Sie TVS-Dioden-Arrays in der Nähe des HDMI-Steckers. Verwenden Sie ESD-Geräte mit niedriger Kapazität (<0,5pF), um Signalverschlechterung zu vermeiden. Common-Mode-Drosseln helfen bei EMI. Routen Sie ESD-Geräte inline mit minimaler Stub-Länge. Die 5V- und HPD-Pins benötigen robusten Schutz, da sie direktem Benutzerkontakt ausgesetzt sind.