基于HDMI接口的ESD保護解決方案

　　高清多媒體接口(HDMI)將音頻和視頻信號整合在單一的數字接口中，可用于藍光播放器、DVD播放器、PVR、數字電視(DTV)、機頂盒、游戲機和其他音視頻設備。HDMI采用單根電纜和接口取代傳統的多電纜多接口，支持無壓縮數字視頻、多路音頻信號，以及視頻源和液晶電視等接收器之間的數據通信。HDMI支持標準/增強/高清視頻信號、標準或多路環繞音頻、版權保護(HDCP)，并確保HDMI信號源設備使用液晶電視等HDMI終端設備支持的音頻/視頻格式。

　　HDMI接收器和發射器的IC芯片全部采用深亞微米工藝制造。亞微米CMOS制程十分敏感，通常設有ESD保護限制(最高2kV)，必須符合人體放電模式(HBM)標準。滿足這項標準僅可在受到妥善保護的生產和裝配流程中提供ESD保護。

　　LCD電視和機頂盒(STB)等終端應用極易受到ESD沖擊，特別是HDMI等熱插拔接口。熱插拔接口允許用戶在程序運行期間插拔連接線。另外，大多數生產商都在爭取獲得某些消費電子產品證書(如CE認證)，根據IEC61000-4-2標準，認證產品必須具備極高的ESD保護性能。這一領域的ESD放電可能遠比HBM標準規定的放電情況嚴重。考慮上述原因，生產商強烈建議為外部端口增加額外的ESD保護電路。

　　目前，恩智浦半導體(NXP Semiconductor)開發了多種DVI/HDMI接口IC芯片，不僅確實能夠提供出色的ESD保護，而且增加了DDC信號電平轉換和反向驅動保護功能。這些IC是GHz級DVI/HDMI高速數據端口不可或缺的組成部分。為實現簡化布線，優化布局，最大程度地減小面積，并同時達到最高ESD防護等級，恩智浦提供集成度更高的解決方案，例如IP477x系列。

　　HDMI系列解決方案既有等簡單的ESD保護器件，也有IP4778CZ38這樣高度集成的接口調節解決方案，又或者IP4779CZ64等HDMI開關。、IP4778CZ38和IP4779CZ64解決方案均具有獨一無二的競爭優勢，例如帶DDC斜率加速器的DDC緩沖技術，以及確保用戶能夠驅動長DDC數據線的EMI去耦技術。

　　這些產品可應用在各種具有HDMI接口的設備中，包括平板電視、機頂盒、臺式電腦、筆記本電腦、顯卡、加密狗、適配器、擴展塢。它們的主要優點是：操作簡單的板級ESD保護；符合HDMI標準的低電容ESD保護二極管；可電平轉換和斜率加速以驅動長電纜；符合HDMI接口面積的封裝規格。

　　下表列出了恩智浦的主要HDMI接口調節和ESD保護設備的重要功能。

　　IP4777/78CZ38高端解決集成了DVI/HDMI接口ESD保護、DDC緩沖、熱插拔控制、多路復用選項和反向驅動保護。可用于各種HDMI源設備、計算機和消費電子產品，例如藍光播放器、PVR、DVD錄放機、筆記本電腦、主板顯卡和端口、機頂盒和游戲機。IP4778CZ38可用于多種終端設備、計算機和消費類電子產品，例如電視、藍光播放器、PVR和DVD刻錄機。

　　IP4777/78CZ38主要功能如下：

　　.符合無鉛和RoHS標準，“深綠”標志。

　　.可實現內部電容負載去耦，從而在符合HDMI1.3標準規定之50pF的最大負載的情況下，提高DDC線路的設計靈活性。

　　.強大的ESD保護，即使經受多次靜電放電沖擊仍能保持穩定性能。

　　.低漏電，可耐受數百次靜電放電沖擊。

　　.超高二極管切換速度(ns級)、0.7pF低接地線性電容和0.05pF差動電容保證信號完整。

　　.系統和HDMI接口之間的DDC電容去耦。

　　.高電容負載(>700pF)驅動電纜緩沖。

　　.熱插拔檢測模塊。

　　.斜率限制器降低CEC激振保護。

　　.TMDS線路均采用集成式軌到軌箝位二極管，滿足IEC61000-4-2第4級標準規定的±8kV下游ESD保護要求。

　　.通用0.5mm線距。

　　.面積小、集成度高的PCB級38針優化RF布線。

　　.38針TSSOP無鉛封裝。

　　下面兩個圖分別給出了HDMI源設備的高集成度解決方案和HDMI終端設備的高集成度解決方案的電路示意圖。（恩智浦半導體公司）