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HDMI设计指南:HDTV接收机应用中高速PCB的成功设计

作者:时间:2012-04-19来源:网络收藏

针对使用 多路复用中继器的用户,本文提供了如何通过精心设计印刷电路板 (PCB) 来实现器件全部性能最优化的设计指导。我们将对高速 PCB 设计的一些主要方面的重要概念进行解释,并给出一些建议。本文涵盖了层堆栈、差动线迹、受控阻抗传输线、非连续性、布线指南、参考平面、过孔以及去耦电容器等内容。

层堆栈


多路复用中继器的外引脚是专门针对 电路中的设计(见图 1)而量身定制的。封装的每一侧都提供了一个 端口,具有四个差动 TMDS 信号对,从而实现三个输入端口和一个输出端口。剩余信号由电源轨、Vcc 和接地以及低速信号(例如:I2C 接口、热插拔和多路复用选择器引脚)组成。

图 1 专门针对 应用的器件外引脚

完成一个低 EMI PCB 设计最少需要四层堆栈(见图 2)。层堆栈应按照下列顺序(自上而下):TMDS 信号层,接线层,电源层和控制信号层。

图 2 建议在一个 PCB 设计中使用 4 或 6 层堆栈。

  • 在顶层上对高速 TMDS 线迹布线可以避免使用过孔(及其电感),并且允许从 HDMI 连接器至中继器输入以及从中继器输出至后续接收机电路的干净互联 (clean interconnect)。
  • 在高速信号层的下面放置一个坚实的接地层,这样就可以为传输线路互联建立一个受控阻抗,并为返回电流提供一个优异的低电感通路。
  • 在紧挨接地层的下方放置电源层可以创建额外的高频旁路电容。
  • 在底层布线低速控制信号可实现更大的灵活性,因为这些信号链通常拥有允许非连续性(如过孔)的裕度。

如果需要一个额外电源电压层或信号层,那么就应添加一个二级电源层/接地层系统至该堆栈,以使其保持对称。这样就可以使堆栈保持机械稳定,并防止其变形。每个电源系统的电源层和接地层均可以被紧密地放置在一起,从而大大增加高频旁路电容。

差动线迹


HDMI 使用转换最小化差分信令 (TMDS),用于传输高速串行数据。差分信令为单端信令带来了极大的好处。


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关键词: HDMI HDTV 接收机 高速PCB
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