【導讀】傳統上,要求在高速接口上增加信號隔離是一項非常重要的任務。一般超過250 Mbps的數據速率超出了光耦和大多數數字隔離器的能力。對于一個視頻鏈路,在60Hz下傳輸24位顏色,分辨率為1920×1080(1080p)。如果要對這個視頻鏈路進行信號隔離,我們需要4.4 Gbps總帶寬的隔離器,才能保證視頻的流暢傳輸。
傳統上,要求在高速接口上增加信號隔離是一項非常重要的任務。一般超過250 Mbps的數據速率超出了光耦和大多數數字隔離器的能力。
對于一個視頻鏈路,在60Hz下傳輸24位顏色,分辨率為1920×1080(1080p)。如果要對這個視頻鏈路進行信號隔離,我們需要4.4 Gbps總帶寬的隔離器,才能保證視頻的流暢傳輸。
銅介質到光纖的轉換需要一個串行器、一個反串行器和電-光轉換器。同時要求光纖具有足夠的帶寬。這種方案速度快,傳輸距離長,可以長距離傳輸4K視頻,但是相對的成本也非常高。圖 1 HDMI信號到光纖 (圖片來源于ADI)
當然使用標準數字隔離器也可以實現。我們以每個標準數字隔離器150 Mbps的速度運行。該方案還需要一個串行器、一個解串器,如果要實現4.4 Gbps的總帶寬,相當于需要30多個標準數字隔離器。顯然,這種方案不太合理,我們就不繼續討論下去了。圖 2 HDMI信號到數字隔離器 (圖片來源于ADI)
比如,使用ADI ADN4654系列低電壓差分信號(LVDS)數字隔離器圖 3 HDMI信號到千兆LVDS隔離器 (圖片來源于ADI)
通過利用ADN4654的千兆數據速率,可以降低系統的復雜性,并且僅使用兩片ADN4654即可實現4.4 Gbps帶寬。每個設備有兩個通道,總共有四個通道,每個通道上的工作速率可以高達1.1 Gbps。
ADN4654 Demo 板
EVAL-CN0422-EBZ是一塊即插即用,針對HDMI 1.3a端口,可實現信號隔離。iCoupler?隔離技術結合在一起,通過絕緣屏障傳輸必要的電源和高速視頻及控制信號。圖 4 ADN4654 Demo板 EVAL-CN0422-EBZ (圖片來源于ADI)
HDMI 1.3a協議中的視頻數據通過四個TMDS(最小化傳輸差分)通道傳輸:三個數據通道(對應紅綠藍)和一個時鐘通道。每個車道必須單獨隔離。
如圖6,雖然TMDS與LVDS (低電壓差分)稍有不同,但可以使用CML(電流模式邏輯),即一些簡單的無源組件來實現與LVDS兼容設備的兼容性。
圖 6 使用簡單的無源組件來實現TMDS與LVDS兼容 (圖片來源于ADI)
這些無源組件與兩個雙通道千兆ADN4654隔離LVDS收發器結合使用,以隔離四個TMDS通道。可實現高達110 MHz的像素時鐘頻率,以60 Hz的幀速率支持720 p分辨率。
使用信號隔離的方法,可以延長HDMI的傳輸距離。特別是利用專用信號隔離芯片,可以有效地將HDMI源端和HDMI接收端之間能夠安全、無噪連接,提供了隔離高帶寬接口的新選項。文章來源:得捷電子DigiKey
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