华秋电路 发表于 2023-7-26 14:24:50

HDMI接口需注意的PCB可制造性设计问题

高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface)简称HDMI,是一种全数字化视频和声音发送接口,可以同时发送未压缩的视频及音频信号,且发送时采用同一条线材,大大简化了系统线路的安装难度,所以应用非常广泛,比如常用于电视机、机顶盒、DVD播放机、个人计算机、游戏主机、数字音响等设备。
一、HDMI接口的常见类型HDMI连接器件最高数据传输速度为48Gbit/s,无需在信号传送前进行D/A或者A/D转换。大家可以了解下常见的五种接口类型。1、HDMI A TypeHDMI A Type是使用最广泛的一种,采用19pin,宽度和厚度分别为13.9毫米、4.45毫米,它类似于DVI Single-Link传输,在我们日常生活中使用的绝大部分影音设备都有这个接口。2、HDMI B Type此类型的HDMI比较少见,它主要用于专业级的场合,采用29pin,宽度有21毫米,在传输速率上,HDMI B Type具备有两倍的HDMI A type数据传输能力,相当于DVI Dual-Link。3、HDMI C TypeHDMI C Type一般我们称为Mini HDMI,它主要为小型设备设计,同样采用19pin,但宽度只有10.42毫米,厚度有2.4毫米,比较小巧,它主要应用在便携式设备上。4、HDMI D TypeHDMI D Type俗称Micro HDMI,它基于Mini HDMI的基础进一步缩小,同样采用19pin,宽度只有6.4毫米,厚度2.8毫米,类似于Mini USB接口。5、HDMI E TypeHDMI E Type主要用于车载娱乐系统的音视频传输,由于车内环境的不稳定性,HDMI E Type在设计上具备抗震性、防潮、耐高强度、温差承受范围大等特性。这几种HDMI接口之间并没有做到完全的兼容,也就是说A型头不能通过转接设备连接到B型头,B型头又不能转接成C型头,不过由于A型头和C型头仅仅是物理尺寸不一样,他们之间是可以通过转换设备实现兼容的。二、HDMI接口的引脚定义如下以HDMI A Type为例当信源设备和接收设备通过HDMI线连接后,会首先接通1-17、19管脚,最后再连接第18管脚。当接收设备第18管脚被连通,并接收到+5V电压时,会把第19管脚的HPD信号变为高电频,通知源端可以开始接收带有接收端设备各种信息的E-EDID数据(增强型扩展显示识别数据),此时源端则可以开始通过DDC(显示数据通道)接收E-EDID信息。至此,源端和接收端之间的初始化完毕,并在二者之间建立了一条数据通道。在此通道建立以后,设备是否能够自动跳转到HDMI发送/接收状态,则需要由设备本身的软件来进行控制。三、HDMI接口的PCB设计HDMI座子尽可能达到与芯片之间距离最短,从而使衰减达到最小化。为了使差分信号正常传输,不同电气长度的走线会引起信号之间的相移,也会导致严重EMI问题,理想情况下,四对差分走线长度应该相等。1、ESD保护器件一定要靠近HDMI的座子放置,且采用小封装的上拉电阻和ESD保护器件,小的焊盘的封装在阻抗上具有更小损耗。2、信号线的匹配电阻,起防ESD作用和微调阻抗用途,通常靠近插座放置,两个电阻须并排放置。3、差分线的阻抗标准是100欧(+/-10%),四对差分线之间的误差为10mil,对内差分线的误差为5mil,四对差分线的间距要保证在15mil以上。4、邻近GND层走线,换层打孔处需添加回流地过孔,过孔就近打孔原则,使ESD保护器件、过孔和上拉电阻之间的Stub尽可能的短。四、HDMI接口PCB设计的可制造性检查1、阻抗线在制造过程中阻抗线的公差是+/-10%,普通走线一般是+/-20%,阻抗线要求更加精确,因此阻抗线设计最好大于普通线最小的制成能力。2、阻焊开窗HDMI有贴片引脚,也有插件引脚,检查HDMI器件要注意的是引脚不能漏开窗,再则就是贴片引脚的阻焊桥,开窗的阻焊桥需大于4mil,否则不同网络的引脚容易连锡短路。3、引脚槽孔HDMI的插件引脚孔一定要注意,引脚槽孔经常会出现漏引脚孔的问题发生,漏引脚孔一般都是在转生产文件时,引脚槽孔在另外一层导致漏转引脚槽孔,造成缺引脚孔无法插件。而华秋DFM软件,是一款可制造性检查的工艺软件,对于HDMI连接器的PCB可制造性,其一键DFM分析功能,可以快速检查最小的线宽、线距,焊盘的大小,阻焊桥以及是否漏引脚孔等工艺项,可以提前预防HDMI连接器的PCB是否存在可制造性问题及设计隐患等风险。华秋DFM软件是国内首款免费PCB可制造性和装配分析软件,拥有300万+元件库,可轻松高效完成装配分析。目前已有30+万工程师正在使用,更有超多行业大咖强烈推荐!操作简单易上手,不光提高工作效率,还能提高容错率!有需要可以访问官网下载体验。

花生编程 发表于 2023-8-10 09:29:32

不错不错

花生编程 发表于 2023-8-10 09:30:35

赞赞赞赞赞

三春牛-创客 发表于 2023-8-11 09:53:14

厉害厉害

三春牛-创客 发表于 2023-8-12 11:59:33

赞赞赞赞赞
页: [1]
查看完整版本: HDMI接口需注意的PCB可制造性设计问题