·HDMI 即高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface),是一种全数字化视频和声音发送接口,可用于发送未压缩的音频及视频信号,最高数据传输速率为5Gbps,同时无需在信号传送前进行数/模
或者模/数转换。

标准接口(A 型)HDMI接口TypeA形 PCB 封装A型是标准的19针HDMI接口,普及率最高

原理图示例

PCB 布局布线需要综合考虑信号完整性、电磁兼容性等多方面因素,以下是一些要点:

  • 接口位置:将 HDMI 接口放置在 PCB 板边缘,方便插拔,同时要预留足够的插拔空间,避免与其他元件或结构产生机械干涉。
  • ESD 防护:ESD 器件如 TVS 二极管应紧邻 HDMI 端子焊盘放置,间距约为烙铁头厚度,即 1mm 左右,以有效防止静电对接口的损坏,且要优先于串阻串容布局。
  • 供电与电路:HDMI 接口的 5V 供电电路要靠近接口放置,以缩短电源路径,减少线路损耗。防倒灌电路、分压电路等也应采取就近原则,布局在 HDMI 座子附近。
  • 连接器选型:当信号工作速率≥8Gbps 时,如 HDMI2.1,要选用符合相应标准要求的高速连接器,如 Molex、Amphenol、HRS 等品牌的连接器。使 HDMI连接器和器件之间的走线长度保持最短,推荐线宽间距比为1:1,不同走线长度会引起信号间相移,也会导致严重EMI。
  • 阻抗控制:HDMI 接口差分信号阻抗需控制在 100Ω±10%,单端信号阻抗控制在 50Ω。
  • 等长要求:四对差分信号需要做等长处理,对内误差≤5mil,对间误差≤10mil,以保证信号的同步传输。
  • 间距要求:差分线对间间距应≥15mil,在空间允许的情况下可以适当加大。线宽与线距的比例一般为 1:1 到 1:2。
  • 走线优化:走线应避免直角拐弯,尽量采用 45° 或圆弧走线,以减少信号的反射和辐射。换层时,过孔旁应添加接地过孔,为信号提供回流路径。
  • 包地处理:对差分信号进行包地处理,地线距差分线中心为差分线3 倍线宽(中心到中心),铺铜间距≥20mil(离差分线),包地线上的过孔间距应小于 150mil。
  • 过孔与焊盘:过孔尺寸推荐为 8mil/16mil(孔径 / 焊盘),以减少阻抗突变。在 ESD 电阻、连接器焊盘下方应挖空地平面,尺寸要与焊盘匹配,以降低电容效应。
  • 特殊处理:对于高速 HDMI 信号(≥8Gbps),在连接器内走线要中心出线。如果高速信号在连接器有一端信号没有与 GND 相邻 PIN 时,应在其旁边加 GND 孔。

注意事项

  1.接口位置要根据结构要求进行摆放,如若没有固定要求则放置在板边即可。

· 2.差分信号特征阻抗100欧姆,单线控制50欧姆。

· 3. ESD器件一定要靠近HDMI的端子放置。

· 4.四对差分走线对内误差<5Mil,组内间距误差<10Mil,对其它信号线间距保持15Mil的间距,以便减小
   串扰。

· 5.邻近GND层走线,空间足够的情况下进行包地处理。

· 6.差分信号尽量做到不打孔换层,如若换层需打上回流地过孔。

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