在汽車行業中應用HDMI技術

　　如何在HDMI TX上實施交流耦合?

　　圖3顯示在HDMI Tx TMDS線路上實施交流耦合可以使用的一種電路。交流耦合電容提供STB和STG隔離，并且應當在TMDS頻率下視為短路。必須能耐受18V直流電壓。由于汽車電池的輸出通常為12V，交流發電機輸出約為14.5V，因此STB測試通常使用18V電壓，以提供一些安全裕量。

　　HDMI Tx切換電流源，需要為3.3V電壓提供上拉電阻。這里顯示了100 ?上拉電阻的作用。TMDS線路差分對的每條線路必須具有50?的交流阻抗。此處未顯示該阻抗，但在下游HDMI Rx有第二個50?串聯內部上拉電阻。將100?上拉電阻與兩個50?電阻(相互串聯)并聯，總阻抗為50?。

　　RCLAMP0524PA TVS(瞬變電壓抑制器)器件提供ESD保護。RCLAMP0524PA的引腳間電容僅為0.3pF。這一特點使得它能夠在工作頻率超過3GHz的電路上使用，而不產生信號衰減。它能夠針對+/-15kV氣隙放電和+/-8kV接觸放電提供ESD保護。

　　HDMI TX交流耦合測試

　　圖3所示電路按照以下方式構建和測試：為驗證電池短路保護電路，我們將每個TMDS線路短路連接18V電池，隨后對HDMI Tx進行功能測試，以確保它沒有損壞。經過測試，該電路在27MHz、74MHz、148MHz和165MHz頻率下符合HDMI兼容性規范。唯一的問題出現在低電平輸出電壓(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，此電路在遠高于HDMI E型汽車連接器的74MHz頻率的工作頻率下運行良好。

　　如何在HDMI RX上實施交流耦合?

　　在圖4中的電路中，HDMI RX為交流耦合，以應對STB和STG故障條件。交流耦合電容阻止共模電壓，并保護HDMI Rx以避免在STB和STG條件下損壞。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100?電阻的正確端接。RCLAMP0524器件提供必要的ESD保護。2k?上拉電阻用作滲漏電阻，必須選擇正確的電阻值，以應對在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

　　HDMI Rx交流耦合測試

　　這是適合汽車應用的首選電路;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上游發送器的上限值。圖5顯示了數據通道1的差分阻抗測試結果。允許的最大差分阻抗為115?，最小差分阻抗為85?。