HDMI的布線對HDMI轉換器最為重要

HDMI已經迅速成為全世界消費電子產品的標準數字接口。從DTV到DVD，各種具有 HDMI接口的產品在世界各地隨處可見，為最終消費者帶來更加干凈、清晰的數字體驗。最新版的HDMI標準(v1.3a)可使DTV顯示甚至比 HDTV標準還要清晰的影像。但在同一個顯示上要連上那么多個不同的影音設備，不斷的插拔HDMI線真的會有很大的不便，于是最近市面上出現多了很多HDMI轉換器。

HDMI的結構(圖1)是需要傳送四對的差動信號，構成TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號)的數據信號與時鐘信號。在最新的HDMI標準，TMDS時鐘頻率要求達到340MHz，所以在PCB線設計上要克服高頻相互擾不是那么容易，這亦為何在市場上看到的HDMI的產品有良莠不齊的現象出現，特別是在HDMI轉換器。 以一個普通的轉換器為例，它們最少有4輸入，1輸出，那等同是5個HDMI接口的線要在一塊板子上放。接口之間相互擾會更難把握。更何況在一些更大型的轉換器(如： 8入1出，4入2出)，它們的布線設計就更需要有經驗的工程師才可完成。

圖1 HDMI結構圖

HDMI的PCB(印制電路板)線要點主要是阻抗特性的控制，要點如下:
*每一對TMDS 線應該要達到50歐姆對電源層和接地層的阻抗特性，每2對TMDS線之間相亙阻抗特性應該要達到100歐姆。阻抗特性的不同會造成信號的失真, 影響傳輸的良率。
*3對TMDS數據信號線盡量減少過孔, 保持在同一個層面上如面層或者是底層(圖2)。
*放置TMDS數據信號線的PCB層要保持在電源層或者是接地層上, 盡可能避免跨越任何其它的信號線或與電源線/接地線在同一層面上太接近(圖3)。

圖2 TMDS線要點

圖3 HDMI 轉換器操作方塊圖

另外，在轉換器的芯片上，輸出電流的驅動的能力亦可對設計有所幫助。如圖3所用上的Intersil ISL54100，在最大的驅動電流下可以傳送超過30米以上的距離，而時鐘的重建亦可提升轉換器的兼容性，這是因為不同的HDMI設備輸出的信號強弱不一，信號弱的話就沒法在電視上識別出來。所以輸入時鐘的重建可以大大改善產品的傳輸距離和兼容性。

結語

HDMI轉換器的設計雖然看上去好象是很簡單，沒有多少電子器件，但是要做到兼容性高，符合現在高清影音格式標準的話, 那就需要對HDMI有很深的認識。不管是PCB的線，芯片的驅動能力，靜電保護， 軟件的設計等都是有規格要符合。特別是要考慮到HDMI認證的通過。這里每一樣都有機會讓你的測試造成失敗。當然如本文標題說，HDMI的布線對HDMI轉換器最為重要，不把HDMI線設計好，單是造PCB樣機測試，已經可以把所有的時間掏空了。

參考文獻：
1. HDMI Specification 1.3a (http://www.hdmi.org)
2. ISL54100 Datasheet (http://www.intersil.com)