InicioEjemplosDiseño HDMI
Ejemplo de Diseño

Guía de Diseño PCB HDMI

Domine el diseño de interfaces HDMI 1.4, 2.0 y 2.1. Aprenda enrutamiento TMDS/FRL, diseño de conectores e integridad de señal para aplicaciones de video 4K/8K.

Lista de Verificación de Diseño HDMI

  • Impedancia diferencial de 100Ω (±10%)
  • Desviación intra-par < 5 mils
  • Protección ESD de baja capacitancia (<0.5pF)
  • Acoplamiento AC para datos TMDS
  • Enrutamiento HPD y DDC/CEC

Especificaciones HDMI

VersiónAncho de BandaResolución MáxCarriles de DatosTasa por CarrilImpedancia
HDMI 1.410.2 Gbps4K@30Hz3 TMDS3.4 Gbps/carril100Ω diff
HDMI 2.018 Gbps4K@60Hz3 TMDS6 Gbps/carril100Ω diff
HDMI 2.148 Gbps8K@60Hz4 FRL12 Gbps/carril100Ω diff

Enrutamiento de Señales HDMI

Carriles TMDS (Datos + Reloj)

  • 3 pares de datos + 1 par de reloj (HDMI 1.4/2.0)
  • 100Ω diferencial, mantener acoplamiento estrecho
  • Capacitores de acoplamiento AC (100nF) en el transmisor
  • Reloj más corto que los carriles de datos en ~50 mils

Señales de Control

  • DDC (I2C): SDA/SCL para EDID, 100kHz
  • HPD: Detección de conexión en caliente, pull-up en la fuente
  • CEC: Control de Electrónica de Consumo, opcional
  • Alimentación de 5V con protección ESD y sobrecorriente

Consejos de Diseño Específicos por Versión

HDMI 1.4

  • • FR-4 estándar aceptable
  • • 3.4 Gbps por carril TMDS
  • • 4K@30Hz o 1080p@120Hz
  • • Canal de retorno de audio (ARC)

HDMI 2.0

  • • Material de pérdida media recomendado
  • • 6 Gbps por carril TMDS
  • • 4K@60Hz, soporte HDR
  • • ARC mejorado (eARC)

HDMI 2.1

  • • Material de baja pérdida requerido
  • • FRL: 4 carriles @ 12 Gbps
  • • 8K@60Hz, 4K@120Hz
  • • Considerar retimer para rutas largas

FAQ

¿Qué es TMDS y cómo lo enruto?

TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) utiliza 3 carriles de datos más 1 carril de reloj. Cada carril es un par diferencial que requiere impedancia de 100Ω. Enrute los pares con acoplamiento estrecho, ajuste las longitudes dentro de los pares a ±5 mils y mantenga todos los carriles de longitud similar. El carril de reloj debe ser ligeramente más corto que los carriles de datos.

¿Qué cambió en el enrutamiento HDMI 2.1?

HDMI 2.1 introduce señalización FRL (Fixed Rate Link) de hasta 12 Gbps por carril. Utiliza 4 pares diferenciales para datos (sin reloj separado). Las velocidades más altas requieren materiales PCB de baja pérdida, control de impedancia más estricto y optimización cuidadosa de vías. Considere usar un IC retimer para trazas largas.

¿Cómo manejo la protección ESD de HDMI?

Coloque matrices de diodos TVS cerca del conector HDMI. Use dispositivos ESD de baja capacitancia (<0.5pF) para evitar la degradación de la señal. Los inductores de modo común ayudan con la EMI. Enrute los dispositivos ESD en línea con longitud de stub mínima. Los pines de 5V y HPD necesitan protección robusta ya que enfrentan contacto directo del usuario.