在工业控制领域, 经常看到使用HDMI电缆线来连接显示器,从而监控整个生产过程中的各个关键指标。有时显示器离整个生产线特别远,HDMI电缆线不够长,我们往往需要引入信号隔离方案,使得信号能传递更远的距离。
本文将介绍两种不同的HDMI信号隔离方案——光纤信号隔离方案和专用芯片信号隔离方案——希望对大家有所启发。
什么情况下HDMI需要信号隔离?
这是一个使用HDMI电缆线来连接显示器与人机交互界面(HMI)的应用。一般情况下,HDMI的电缆长度可以支持15米,从而可以方便地布线到触摸屏显示器和控制室。
但是在恶劣的工业环境中,将HDMI的电缆长度进一步延长可能会带来挑战,因为EMC危害会影响布线,干扰信号传输。这时往往需要考虑对于HDMI进行信号隔离,降低EMC对信号传输的影响,从而延长传输距离。 传统上,在高速接口上增加信号隔离是一项非常重要的任务。一般超过250Mbps的数据速率超出了光耦和大多数数字隔离器的能力。 比如,对于一个在60Hz下传输24位颜色、分辨率为1920×1080(1080p)的视频链路,如果要对这个视频链路进行信号隔离,我们需要4.4Gbps总带宽的隔离器,才能保证视频的流畅传输。
光纤信号隔离解决方案
光纤信号隔离解决方案中,铜介质到光纤的转换需要一个串行器、一个反串行器和电-光转换器。同时要求光纤具有足够的带宽。这种方案速度快,传输距离长,可以长距离传输4K视频,但是相对的成本也非常高。
Digi-Key可提供的光纤信号隔离技术资源如下:
Digi-Key HDMI 光纤线缆
更多Digi-Key HDMI 线缆连接线
专用信号隔离芯片
当然,使用标准数字隔离器也可以实现这个功能。我们以每个标准数字隔离器150Mbps的速度运行。该方案还需要一个串行器、一个解串器,如果要实现4.4Gbps的总带宽,相当于需要30多个标准数字隔离器。显然,这种方案不太合理,我们就不继续讨论下去了。
另一个技术选项是使用专用的芯片解决这个问题。比如,使用ADI的ADN4654系列低电压差分信号(LVDS)数字隔离器。
通过利用ADN4654的千兆数据速率,可以降低系统的复杂性,并且仅使用两片ADN4654即可实现4.4Gbps带宽。每个设备有两个通道,总共有四个通道,每个通道上的工作速率可以高达1.1Gbps。
ADN4654 Demo板EVAL-CN0422-EBZ
EVAL-CN0422-EBZ是一块即插即用的评估板,针对HDMI 1.3a端口,可实现信号隔离。与iCoupler隔离技术结合在一起,通过绝缘屏障传输必要的电源和高速视频及控制信号。
HDMI 1.3a协议中的视频数据通过四个TMDS(最小化传输差分)通道传输:三个数据通道(对应红绿蓝)和一个时钟通道。每个车道必须单独隔离。
虽然TMDS与LVDS(低电压差分)稍有不同,但可以使用CML(电流模式逻辑),即一些简单的无源组件来实现与LVDS兼容设备的兼容性。
这些无源组件与两个双通道千兆ADN4654隔离LVDS收发器结合使用,以隔离四条TMDS通道。可实现高达110MHz的像素时钟频率,以60Hz的帧速率支持720p分辨率。
本文小结
使用信号隔离的方法,可以延长HDMI的传输距离。特别是利用专用信号隔离芯片,可以有效地在HDMI源端和HDMI接收端之间实现安全、无噪连接,为开发者提供了隔离高带宽接口的新选项。 如果喜欢这篇文章,请来分享+点赞!更多有关HDMI的技术文章,请参看以下文章,也欢迎大家在文未留言讨论。
HDCP和HDMI规范在元器件采购时的要求浅析
通过HDMI连接UDOO X86时无显示
好东西,要分享 如果小伙伴觉得这个内容不错 请转发或分享到朋友圈
DK会员中心福利多
你,加入了没?
积分可兑换各种好礼
快到「会员权益」页面看看!
如有任何问题, 欢迎联系得捷电子
Digi-Key的客服团队
中国(人民币)客服
400-920-1199 service.sh@digikey.com QQ在线实时咨询 | QQ号:4009201199中国(美金)/香港客服 400-882-4440 8523104-0500 china.support@digikey.com
到微信搜寻“ digikey”或“得捷电子”关注我们官方微信并登记成会员,每周接收工程师秘技,赚积分,换礼品,享福利
点击下方“阅读原文”查看更多
让我知道你在看哟
原文标题:HDMI信号隔离:光纤vs专用芯片,两种方案该选谁?
文章出处:【微信公众号:得捷电子DigiKey】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
审核编辑:汤梓红
-
芯片
+关注
关注
450文章
49493浏览量
416507 -
HDMI
+关注
关注
32文章
1589浏览量
150988 -
光纤
+关注
关注
19文章
3756浏览量
72305
原文标题:HDMI信号隔离:光纤vs专用芯片,两种方案该选谁?
文章出处:【微信号:得捷电子DigiKey,微信公众号:得捷电子DigiKey】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
发布评论请先 登录
相关推荐
红石比较器两种模式的作用
wdm设备的两种传输方式
数字隔离器与信号隔离器的区别
什么是浪涌电流,关于浪涌抑制的两种方案
![什么是浪涌电流,关于浪涌抑制的<b class='flag-5'>两种</b><b class='flag-5'>方案</b>](https://file1.elecfans.com/web2/M00/BB/31/wKgZomWYrDGAZAn6AAAXtDjabFA726.png)
24位ADC做一般数据采集,接口信号线与MCU做隔离与直连两种做法,对数据采集精度有多大影响?
一种高密度、易于设计的通道间隔离模拟输入模块完整解决方案
![一<b class='flag-5'>种</b>高密度、易于设计的通道间<b class='flag-5'>隔离</b>模拟输入模块完整<b class='flag-5'>解决方案</b>](https://file.elecfans.com/web1/M00/D9/4E/pIYBAF_1ac2Ac0EEAABDkS1IP1s689.png)
评论