HDMI技術(shù)在汽車設(shè)計中的應(yīng)用
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RCLAMP0524PA TVS（瞬變電壓抑制器）器件提供ESD保護(hù)。RCLAMP0524PA的引腳間電容僅為0.3pF。這一特點(diǎn)使得它能夠在工作頻率超過3GHz的電路上使用，而不產(chǎn)生信號衰減。它能夠針對+/-15Kv氣隙放電和+/-8Kv接觸放電提供ESD保護(hù)。
HDMI TX交流耦合測試
圖3所示電路按照以下方式構(gòu)建和測試：為驗證電池短路保護(hù)電路，我們將每個TMDS線路短路連接18V電池，隨后對HDMI Tx進(jìn)行功能測試，以確保它沒有損壞。經(jīng)過測試，該電路在27MHz、74MHz、148MHz和165MHz頻率下符合HDMI兼容性規(guī)范。唯一的問題出現(xiàn)在低電平輸出電壓(VL)測試中。但是，HDMI Rx交流耦合電路中的ADV7612可以耐受更高的VL電平。事實證明，此電路在遠(yuǎn)高于HDMI E型汽車連接器的74MHz頻率的工作頻率下運(yùn)行良好。
圖3：TMDS線路上的HDMI TX交流耦合
在圖4中的電路中，HDMI RX為交流耦合，以應(yīng)對STB和STG故障條件。交流耦合電容阻止共模電壓，并保護(hù)HDMI Rx以避免在STB和STG條件下?lián)p壞。上游HDMI Tx必須為交流耦合，才能讓此電路正常工作。如果HDMI Tx為直流耦合，它可能無法檢測每個差分對的100Ω電阻的正確端接。RCLAMP0524器件提供必要的ESD保護(hù)。2KΩ上拉電阻用作滲漏電阻，必須選擇正確的電阻值，以應(yīng)對在STB和STG條件下增大的電流。例如，在STB條件下：
P= (V2)/R= 182/2000= 0.162瓦
圖4：HDMI RX TMDS交流耦合電路
這是適合汽車應(yīng)用的首選電路；HDMI Rx和Tx AC耦合電容之間的唯一電路是泄漏電阻。此電路經(jīng)過驗證，不受電池短路和接地短路條件的影響。它還通過了最高165MHz頻率下的HDMI TMDS兼容性測試，該頻率也是ADV7511W上游發(fā)送器的上限值。圖5顯示了數(shù)據(jù)通道1的差分阻抗測試結(jié)果。允許的最大差分阻抗為115Ω，最小差分阻抗為85Ω。
圖5：TMDS差分阻抗測試
圖6 HDMI RX DDC、CEC和 +5V線路的STB 和STG保護(hù)電路 顯示用于為HDMI DDC線路、CEC和+5V線路提供STB保護(hù)的電路。每個線路上都有MOSFET開關(guān)。正常工作條件下，一旦向MOSFET的柵極施加+5V電壓，它的作用就像開關(guān)一樣，將源極連接至漏極。如果出現(xiàn)STB條件，MOSFET晶體管柵極的漏極電壓將開始上升至+5V以上，從而將其關(guān)閉。在選擇這種N溝道MOSFET時，有幾個重要設(shè)計注意事項：
- 它的柵極-漏極和漏極-源極擊穿電壓必須大于18V。
- 它必須有非常小的輸出電容。
- DDC_SCL和DDC_SDA的線路電容必須小于50pF才能通過HDMI兼容性測試。此電容包括來自HDMI連接器的走線電容、由于MOSFET開關(guān)產(chǎn)生的總電容、HDMI接收器DDC引腳的電容。
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