用于移動設(shè)備HDMI發(fā)射器的輔助芯片（恩智浦）

恩智浦半導(dǎo)體NXP Semiconductors N.V.日前宣布，推出一種新的移動設(shè)備HDMI 輔助芯片。該芯片可為主機(jī)端的1.8/3.3伏（1.62～3.63伏）和HDMI接口的5伏電壓之間提供雙向電平轉(zhuǎn)換，用于DDC（顯示器數(shù)據(jù)通道）、CEC（消費(fèi)電子控制）和HPD（熱插拔檢測）。所有這些連接線以及HDMI 5V電源線均配備了高級別的靜電放電（ESD）保護(hù)功能，符合IEC61000-4- 2第4級的標(biāo)準(zhǔn)。這種新型芯片采用12引腳及0.4毫米腳距的QFN封裝（2.1×2.5×0.5毫米），能夠?yàn)镠DMI C型或D型的接口提供最優(yōu)化的直接通路。采用IP4791CZ12作為HDMI輔助芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)輕松通過了HDMI合規(guī)測試。

恩智浦半導(dǎo)體公司集成分立器件部的營銷總監(jiān)Dirk Wittorf博士表示，“智能手機(jī)、智能本和上網(wǎng)本屬于首批采用HDMI連接的移動設(shè)備。這些設(shè)備體積小、配置性能高，并且需要節(jié)省電路板空間和能源，從而提高電池壽命，因此我們的第一批客戶選擇了IP4791CZ12以便實(shí)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的、能夠抵御ESD沖擊和電磁干擾（EMI）的HDMI接口設(shè)計(jì)。其具有簡潔的印制電路板布線、高整合度和可選的‘自動ECO’功能等優(yōu)點(diǎn)。”

移動設(shè)備正在從模擬視頻接口（如CVBS彩色視頻基帶信號）向數(shù)字接口（如HDMI支持的高清信號）轉(zhuǎn)變。目前最新的設(shè)計(jì)頻頻采用HDMI接口來發(fā)送來自手機(jī)、上網(wǎng)本、平板電腦、筆記本、媒體播放器或數(shù)碼相機(jī)的視頻信號。HDMI接口通過TMDS（最小變換差分信號）線提供視頻和音頻信號。一般來說，這些高速數(shù)據(jù)線被特殊的多信道、低電容的ESD保護(hù)二極管保護(hù)著。這些二極管可以按照“直接通路”的布局安裝在高速數(shù)據(jù)線上。除TMDS線外，HDMI接口還包含以下控制線：DDC，處理有關(guān)內(nèi)容保護(hù)和電視清晰度的數(shù)據(jù)傳送；CEC，使通過一個(gè)遠(yuǎn)程遙控同時(shí)控制幾臺設(shè)備成為可能；HPD，啟動HDMI匯點(diǎn)（發(fā)射器，如數(shù)字電視或投影儀）與移動設(shè)備之間的連接。

通常情況下，移動設(shè)備系統(tǒng)芯片的運(yùn)行電壓要比HDMI接口所需的標(biāo)準(zhǔn)5伏電壓要低。IP4791CZ12提供雙向電平轉(zhuǎn)換和緩沖，以實(shí)現(xiàn)不同的電壓間的轉(zhuǎn)換。

該芯片的插腳受ESD保護(hù)二極管保護(hù)，符合IEC61000-4-2第4級標(biāo)準(zhǔn)（±8kV觸點(diǎn)）。IP4791CZ12直接安放在印制電路板上HDMI接口的后面。因此，ESD電流在接觸到HDMI發(fā)射器之前會被導(dǎo)向接地平面。集成緩沖器對抵御ESD沖擊也具有積極作用，因?yàn)樗鼈儾粫SD沖擊的剩余鉗位電壓傳送到系統(tǒng)級芯片（SoC）。這就為SoC提供了最佳保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速的生產(chǎn)，現(xiàn)采用CMOS工藝生產(chǎn)SoC，使得ESD保護(hù)成為了可能。此外，緩沖器還可以防止DDC、CEC和HPD線產(chǎn)生的EMI干擾。

針對HPD、DDC和CEC應(yīng)用，它還包括了上拉電阻和一個(gè)漏泄電流極低的CEC負(fù)載電源。在IP4791CZ12這種高集成理念下，帶有HDMI發(fā)射器的系統(tǒng)芯片無需其他外部元件就可以通過IP4791CZ12直接與HDMI端口連接。這種“無阻隔接口”概念極大地簡化了印制電路板的布局，節(jié)省了客戶的設(shè)計(jì)時(shí)間和精力。

由于可以選擇“自動ECO”模式，只要這種設(shè)計(jì)沒有待機(jī)功能，如通過CEC喚醒的功能，在系統(tǒng)控制器上就無需專門安裝一個(gè)GPIO插腳來監(jiān)控IP4791CZ12的電源管理。將ACTIVE插腳與接口上的HOTPLUG插腳連接，IP4791CZ12將自動啟動或停止運(yùn)作。

我們提供專門設(shè)計(jì)的包裝，包括一些印制電路板布局范例。IP4791CZ12采用超薄無鉛的QFN封裝：HXSON12（2.1× 2.5×0.5 毫米），符合《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》的有關(guān)規(guī)定。