如何讓其他HDMI Rx線路能夠耐受STB和STG？

　　圖6 HDMI RX DDC、CEC和 +5V線路的STB 和STG保護電路 顯示用于為HDMI DDC線路、CEC和+5V線路提供STB保護的電路。每個線路上都有MOSFET開關。正常工作條件下，一旦向MOSFET的柵極施加+5V電壓，它的作用就像開關一樣，將源極連接至漏極。如果出現STB條件，MOSFET晶體管柵極的漏極電壓將開始上升至+5V以上，從而將其關閉。在選擇這種N溝道MOSFET時，有幾個重要設計注意事項：

　　- 它的柵極-漏極和漏極-源極擊穿電壓必須大于18V。

　　- 它必須有非常小的輸出電容。

　　- DDC_SCL和DDC_SDA的線路電容必須小于50pF才能通過HDMI兼容性測試。此電容包括來自HDMI連接器的走線電容、由于MOSFET開關產生的總電容、HDMI接收器DDC引腳的電容。

　　如果漏極至源極的壓降大于0.5V，則Vscl（測試ID 8-9）也將會失敗。Vscl測試將測量來自DDC SCL的輸出電壓，且必須在4.5V至5.5V范圍內。

　　圖6：HDMI RX DDC、CEC和+5V線路的STB和STG保護電路

　　HDMI Rx DDC CEC和+5V線路的STB保護電路… 通過HDMI兼容性測試的設計技巧

　　我們使用幾種不同類型的視頻源構建和測試此電路。HDMI Tx能夠使用DDC SDA和SCL線路讀取E-EDID，且HDCP加密工作正常。在實施此電路之前，系統設計人員還需要認真考慮以下幾個問題。

　　CEC線路電阻（HDMI兼容性測試ID 8-13）：此測試可測量PCB上HDMI輸入至HDMI輸出（如果有）的CEC阻抗。由于此測試在PCB電源關閉的情況下進行，因此測試將會失敗。當PCB電源關閉時，MOSFET關閉，使CEC線路斷開連接。

　　CEC線路電容（HDMI兼容性測試ID 8-9）：如果PCB上有多個HDMI Rx，次測試可能失敗，具體取決于所選的MOSFET。對于CEC非根器件，測試限值小于150pF。各CEC線路上每個MOSFET開關的電容將會增加，因為它們都會并聯。

　　如何讓HDMI TX DDC、CEC和HPD線路能夠耐受STB和STG？

　　圖7 HDMI TX DDC、CEC、HPD和5V的STB和STG保護電路 顯示讓DDC、CEC和HPD線路能夠耐受STB和STG條件所必需的電路。它類似于HDMI Rx DDC電路，不同之處在于+5V線路和熱插拔檢測線路的處理。如果5V線路上發生STB事件，該線路上的二極管將會關閉。選擇的二極管應該具備較低的開啟電壓、快速的開啟時間、大于21V的反向擊穿電壓。4.7KΩ電阻和齊納二極管可保護熱插拔檢測線路，防止在STB情況下受損。

　　圖7：HDMI TX DDC、CEC、HPD和5V的STB和STG保護電路

　　HDMI Tx DDC線路的STB保護電路… 通過HDMI兼容性測試的設計技巧

　　以上的DDC Tx電路經過驗證，并且通過HDMI兼容性測試。HDMI Tx可以使用DDC SDA SCL線路讀取下游E-EDID，且HDCP加密工作正常。設計時有一點很重要，+5V線路上的二極管必須具有小于200mV的正向壓降，同時電流為55mA，這樣才能通過HDMI兼容測試（測試ID 7-11）。

　　總結

　　使用ADV7511W HDMI發送器和ADV7612W HDMI接收器來測試本文中所示的全部HDMI電路。它們都是ADI公司提供的汽車應用級IC。

　　ADV7612W是一種225MHz低功耗雙輸入HDMI接收器。它支持HDMI 1.4A中定義的所有強制性3D電視格式。它還能夠將音頻從HDMI流提取至音頻輸出端口。它的額定溫度范圍為-40℃至+85℃。

　　ADV7511W是一種165 MHz HDMI發送器，適合汽車信息娛樂系統應用。ADV7511W支持HDMI v1.4a功能，包括擴展色度、高比特率音頻和3D視頻。ADV7511W的額定溫度范圍為-40℃至+105℃。