Освойте проектирование интерфейсов HDMI 1.4, 2.0 и 2.1. Изучите трассировку TMDS/FRL, компоновку разъемов и целостность сигнала для видеоприложений 4K/8K.
| Версия | Пропускная способность | Макс. разрешение | Каналы данных | Скорость на канал | Импеданс |
|---|---|---|---|---|---|
| HDMI 1.4 | 10.2 Gbps | 4K@30Hz | 3 TMDS | 3.4 Гбит/с на канал | 100Ω diff |
| HDMI 2.0 | 18 Gbps | 4K@60Hz | 3 TMDS | 6 Гбит/с на канал | 100Ω diff |
| HDMI 2.1 | 48 Gbps | 8K@60Hz | 4 FRL | 12 Гбит/с на канал | 100Ω diff |
TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) использует 3 канала данных плюс 1 канал тактового сигнала. Каждый канал представляет собой дифференциальную пару, требующую импеданса 100Ω. Трассируйте пары с тесной связью, согласуйте длины внутри пар до ±5 мил и поддерживайте все каналы одинаковой длины. Канал тактового сигнала должен быть немного короче каналов данных.
HDMI 2.1 вводит сигнализацию FRL (Fixed Rate Link) со скоростью до 12 Гбит/с на канал. Используется 4 дифференциальные пары для данных (без отдельного тактового сигнала). Более высокие скорости требуют материалов PCB с низкими потерями, более строгого контроля импеданса и тщательной оптимизации переходных отверстий. Рассмотрите использование ИС ретаймера для длинных трасс.
Разместите массивы TVS-диодов рядом с разъемом HDMI. Используйте устройства защиты от ЭСР с низкой емкостью (<0.5пФ), чтобы избежать ухудшения сигнала. Дроссели синфазного режима помогают с ЭМП. Трассируйте устройства защиты от ЭСР встроенными с минимальной длиной шлейфа. Контакты 5В и HPD нуждаются в надежной защите, так как они подвержены прямому контакту с пользователем.