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HDMI接收器端口保护
和接口器件
CM2030
特点
HDMI 1.3兼容
支持薄的介电和2层板
TMDS最小化扭曲与间具有0.05pF匹配
2
长的HDMI线缆支持,集成的I C
加速器
主动终止和转换速率限制为CEC
支持直接连接到CEC
微控制器
2
集成的IC电平转换到CMOS电平includ-
荷兰国际集团低逻辑电平电压
综合8kV的ESD保护和反向驱动
保护所有的外部I / O线
每个集成的过电流输出保护
HDMI 1.3
2
多端口I C支持,无需进行模拟
MUX的DDC线路
再配0.5毫米跟踪简化布局
间距
符合RoHS标准的无铅封装
产品说明
该CM2030 HDMI发送器端口保护和
接口设备是专门为下一设计
新一代HDMI主机接口的保护。
一个集成的软件包提供所有ESD ,压摆率
在CEC线限制性的,电平转换/分离,
输出过电流保护及反向驱动
在一个38引脚TSSOP封装为一个HDMI端口保护
封装。
的CM2030部分是专门设计来提供
设计师用最可靠的路径HDMI 1.3
CTS达标。
该CM2030还集成了过流硅
保护装置+ 5V电源电压输出到
连接器。
应用
PC和消费类电子产品
机顶盒, DVD + RW ,PC,图形卡
© 2010 SCILLC 。版权所有。
2010年5月 - 修订版5
出版订单号:
CM2030/D
CM2030
电气原理图
5V_SUPPLY
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2-
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1-
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0-
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
5V_SUPPLY
LV_SUPPLY
LV_SUPPLY
5V_SUPPLY
动态
上拉
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_IN
CMOS/I2C
电平转换
动态
上拉
DDC_DAT_OUT
DDC_CLK_IN
CMOS/I2C
电平转换
CE_SUPPLY
LV_SUPPLY
I
S
CE_SUPPLY
ACTIVE SLEW
限制
CE_REMOTE_OUT
HOTPLUG_DET_IN
3I
S
HOTPLUG_DET_OUT
CE_REMOTE_IN
5V_SUPPLY
55mA
过电流
开关
5V_OUT
P
ACKAGE /引脚布局图
顶视图
5V_SUPPLY
L _SUPPLY
V
GND
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
CE_REMO TE_IN
DDC_CLK_IN
DDC_DA _IN
T
HOT PLUG_DET_IN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
5V_OUT
CE_SUPPLY
GND
TMDS_D2+
TMDS_GND
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_GND
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_GND
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_GND
TMDS_CK-
CE_REMO TE_OUT
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT _OUT
HOT PLUG_DET_OUT
注意:该附图是不按比例。
38引脚TSSOP封装
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CM2030
引脚说明
引脚
4, 35
6, 33
7, 32
9, 30
10, 29
12, 27
13, 26
15, 24
16
23
17
22
18
21
19
20
2
37
1
38
3, 5, 8, 11,
14, 25,
28, 31, 34, 36
名字
TMDS_D2+
TMDS_D2–
TMDS_D1+
TMDS_D1–
TMDS_D0+
TMDS_D0–
TMDS_CK +
TMDS_CK-
CE_REMOTE_IN
CE_REMOTE_OUT
DDC_CLK_IN
DDC_CLK_OUT
DDC_DAT_IN
DDC_DAT_OUT
HOTPLUG_DET_IN
ESD级别
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
8kV
2kV
8kV
2kV
8kV
2kV
8kV
2kV
3
3
3
3
3
3
3
3
4
3
4
3
4
3
4
3
描述
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
TMDS 0.9pF ESD保护。
1
1
1
1
1
1
1
1
CE_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。
LV_SUPPLY引用的逻辑电平英寸
5V_SUPPLY引用的逻辑电平进行加10pF的ESD 。一个0.1μF
旁路陶瓷电容建议在此引脚上。
2
6
6
6
HOTPLUG_DET_OUT 8kV的
LV_SUPPLY
CE_SUPPLY
5V_SUPPLY
5V_OUT
GND / TMDS_GND
2kV
2kV
2kV
8kV
不适用
4
4,2
4
偏置CE / DDC / HOTPLUG电平转换器。
CEC的偏置电压。此前CM2020 ESD_BYP引脚。
电流源5V_OUT , VREF为DDC IC参考电压,
和偏置8kV的ESD引脚。
55毫安最小过电流保护的5V输出。这个输出必须
绕过一个0.1μF的陶瓷电容。
GND参考。
2
3
注1:这些2引脚需要连接在一起的线在PCB上。见推荐布局图。
注2 :此输出可以被连接到一个外部0.1
µ
F的陶瓷电容器/垫保持与向后兼容性
CM2020.
注3 :标准IEC 61000-4-2 ,C
放电
= 150pF的,R
放电
=330
, 5V_SUPPLY和LV_SUPPLY在推荐
操作条件下, GND = 0V, 5V_OUT (引脚38) ,和HOTPLUG_DET_OUT (引脚20 ),每个旁路用0.1
µ
F
陶瓷电容连接到GND 。
注4 :每个人体模型MIL -STD -883方法3015 ,C
放电
= 100pF电容,R
放电
=1.5k
, 5V_SUPPLYand LV_SUPPLY
在推荐工作条件下, GND = 0V , 5V_OUT (引脚38 )和HOTPLUG_DET_OUT (引脚20 ),每个
旁路用0.1
µ
F的陶瓷电容连接到GND 。
注5 :这些引脚应直接连接到相关的GND引脚与单点接地过孔在HDMI连接器
的连接器。
注6:摆率控制,并积极加速电路动态地抵消了这些引脚的系统容性负载。
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CM2030
反向驱动保护与隔离
反向驱动电流被定义为不良的电流通过一个I / O引脚时的I / O引脚的电压
超过该相关本地电源电压为电路供电。这是一个潜在的家常便饭多媒体
娱乐系统由多个部分组成,并在各系统中的几个电源面域。
例如,如果DVD播放器被关断和一个HDMI连接的电视上电时,存在着一种可能性
反向电流流回DVD播放机从上拉,在电视的主电源轨。少至一个
反向驱动电流几毫安流回电源轨可以充电的DVD播放机的旁路大
电容上的电源轨到一些中间水平。如果这个电平上升到上电复位(POR)
一些在DVD播放机的集成电路的电压电平,则这些设备可能不正确复位
当DVD播放器重新打开。
如果有任何的SOC器件在设计中采用已内置电平转换器和/或ESD保护
结构,可以有永久性损坏的风险,由于拖。在这种情况下,反向驱动电流罐
正向偏置的片上ESD保护结构。如果当前流是足够高的,甚至只有几
毫安,它可能会损坏SOC芯片内部的DRC二极管中的一个,因为它们不是设计用于通过直流。
为了避免任一这些情况下, CM2030旨在阻止反向驱动电流,以保证较少
比5μA到任何I / O引脚,当I / O引脚电压超过其相关工作CM2030的电源电压。
图1.回流保护图。
显示数据通道(DDC )线
与DDC接口是基于上述IC串行总线协议用于EDID配置。
动态上拉
根据HDMI规范中, DDC线路的最大容量可以从接近800pF ( 50pF的
源,从50pF的水槽,和700pf的从电缆) 。在电容值(即长电缆)的上限范围内,
2
用于DDC线,以满足上述IC定时指标的最小上拉电阻变得不可能
1.5kΩ.
出于这个原因,在CM2030的设计采用了一个内部集成电路加速器,以满足交流定时规范
即使使用很长的和不符合标准的电缆。
2
2
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CM2030
内部加速器增加DDC_CLK_OUT和DDC_DAT_OUT线的正面摆率
每当感测的电压电平超过0.3 * 5V_SUPPLY (约1.5V) 。这提供了更快的整体
2
上升时间在负载很重的情况下,不超载的多点开漏IC别处输出。
动态上拉(续)
图2.动态DDC上拉
(离散 - 顶部, CM2030 - 底部; 3.3V ASIC - 左, 5V线 - 右)
图2演示了动态CM2030的DDC的电平移位电路的“最坏情况”的操作(底部)
对从源头上离散NFET共栅电平转换电路,典型的1.5kW的上拉(上)这两个
示驱动不合格,但不幸的是容易获得的31米HDMI电缆超过700pf的
HDMI规范。一些广泛使用的HDMI线经测量
在4NF 。
当标准I / OD细胞释放的NFET离散移位器中,上升时间是由上拉和限定
电缆,源和接收器的寄生效应。对于长电缆,这样能够延长上升时间和减少保证金
读取数据线上的有效“高”电平。在这种情况下, HDMI源可能不能够读取未破坏
数据和将不能够启动链路。
与CM2030的动态上拉,当ASIC驱动程序释放它的DDC线路和“OUT”线到达时
至少有0.3 * VDD ( 5V_SUPPLY的) ,那么“ OUT ”活动上拉使能且CM2030接管驾驶
直到“ OUT ”电压电缆接近5V_SUPPLY轨道。
内部旁路元件和动态上拉还共同潮湿思考的时间越长电缆
并让他们从失灵的地方ASIC 。
I C LOW电平转换
除了在上一节中所描述的动态上拉时, CM2030还采用改进的
2
IC低电平转换对提高兼容性DDC_CLK_IN和DDC_DAT_IN线。
典型的离散NFET电平转换器可以做广告规格低R
DS
[上] ,但通常状态相对较高
V
[ GS ]
测试参数,需要一个“开关”信号(栅极电压)高达10V或更高。 4mA时的灌电流
关于DDC_XX_IN的ASIC中, CM2030担保不超过140MV增加DDC_XX_OUT更多,甚至
与2.5V上LV_SUPPLY开关控制。
2
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