在汽车行业中应用HDMI技术

　　如何在HDMI TX上实施交流耦合?

　　图3显示在HDMI Tx TMDS线路上实施交流耦合可以使用的一种电路。交流耦合电容提供STB和STG隔离，并且应当在TMDS频率下视为短路。必须能耐受18V直流电压。由于汽车电池的输出通常为12V，交流发电机输出约为14.5V，因此STB测试通常使用18V电压，以提供一些安全裕量。

　　HDMI Tx切换电流源，需要为3.3V电压提供上拉电阻。这里显示了100 Ω上拉电阻的作用。TMDS线路差分对的每条线路必须具有50Ω的交流阻抗。此处未显示该阻抗，但在下游HDMI Rx有第二个50Ω串联内部上拉电阻。将100Ω上拉电阻与两个50Ω电阻(相互串联)并联，总阻抗为50Ω。

　　RCLAMP0524PA TVS(瞬变电压抑制器)器件提供ESD保护。RCLAMP0524PA的引脚间电容仅为0.3pF。这一特点使得它能够在工作频率超过3GHz的电路上使用，而不产生信号衰减。它能够针对+/-15kV气隙放电和+/-8kV接触放电提供ESD保护。

　　HDMI TX交流耦合测试

　　图3所示电路按照以下方式构建和测试：为验证电池短路保护电路，我们将每个TMDS线路短路连接18V电池，随后对HDMI Tx进行功能测试，以确保它没有损坏。经过测试，该电路在27MHz、74MHz、148MHz和165MHz频率下符合HDMI兼容性规范。唯一的问题出现在低电平输出电压(VL)测试中。但是，HDMI Rx交流耦合电路中的ADV7612可以耐受更高的VL电平。事实证明，此电路在远高于HDMI E型汽车连接器的74MHz频率的工作频率下运行良好。

　　如何在HDMI RX上实施交流耦合?

　　在图4中的电路中，HDMI RX为交流耦合，以应对STB和STG故障条件。交流耦合电容阻止共模电压，并保护HDMI Rx以避免在STB和STG条件下损坏。上游HDMI Tx必须为交流耦合，才能让此电路正常工作。如果HDMI Tx为直流耦合，它可能无法检测每个差分对的100Ω电阻的正确端接。RCLAMP0524器件提供必要的ESD保护。2kΩ上拉电阻用作渗漏电阻，必须选择正确的电阻值，以应对在STB和STG条件下增大的电流。例如，在STB条件下：

　　P= (V²)/R = 18²/2000= 0.162 瓦

　　HDMI Rx交流耦合测试

　　这是适合汽车应用的首选电路;HDMI Rx和Tx AC耦合电容之间的唯一电路是泄漏电阻。此电路经过验证，不受电池短路和接地短路条件的影响。它还通过了最高165MHz频率下的HDMI TMDS兼容性测试，该频率也是ADV7511W上游发送器的上限值。图5显示了数据通道1的差分阻抗测试结果。允许的最大差分阻抗为115Ω，最小差分阻抗为85Ω。