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No passado, o conteúdo digital de alta definição só podia ser transportado em um disco físico e só poderia ser reproduzido em um dispositivo dedicado; hoje em dia, as conexões de banda larga estão por toda parte, e o conteúdo digital de alta definição pode ser transmitido e personalizado na forma de "streaming" da "nuvem" para computadores, smart em um telefone móvel ou qualquer outro dispositivo conectado. A TV tradicional é um terminal independente que só pode receber programas de transmissão e de TV. Por não ter a função de rede com que estamos acostumados, ele eventualmente se tornará um produto desatualizado. Portanto, a indústria da smart TV surgiu.
Smart TV refere-se a uma TV que integra funções de Internet, que pode fornecer mais potência de computação avançada e funções de rede do que as TVs comuns de hoje. Para obter um desempenho superior, as TVs inteligentes costumam usar a tecnologia de última geração. À medida que circuitos integrados menores e mais avançados continuam a promover o desenvolvimento de aparelhos de TV, novos desafios aparecerão no campo da compatibilidade eletromagnética (EMC), porque essas interfaces de sinal de alta velocidade serão ameaçadas por eletricidade estática e eventos de descarga de cabo sob uso normal condições.
Este artigo fornecerá soluções de proteção para as duas interfaces mais comuns e sensíveis em TVs inteligentes: interfaces HDMI e Gigabit Ethernet.
Proteção ESD / CDE de HDMI
Desde a sua introdução, o HDMI (High Definition Multimedia Interface) ganhou popularidade gradualmente. Essa interface é amplamente utilizada na área de eletrônicos de consumo para a transmissão de conteúdo digital de alta definição. No entanto, como uma interface de alto desempenho, o HDMI é extremamente sensível à descarga do cabo de plugues quentes e à descarga eletrostática direta (ESD) dos usuários.
Para garantir seu funcionamento normal, os sistemas baseados em HDMI devem proteger todos os possíveis sinais de interface expostos e pinos de alimentação para atender ou exceder a EOS da IEC 61000-4-2, Nível 4 (descarga de ar ± 15kV, descarga de contato ± 8kV) (Elétrica excessiva estresse) requisitos padrão sem danos. O chip HDMI atualmente funciona a 2.25 Gbps e em breve chegará a 3.4 Gbps. Em uma taxa de transmissão de dados tão alta, a atenção aos requisitos de integridade e impedância do sinal excederá em muito a Especificação de Teste de Conformidade HDMI (CTS). A especificação exige que todos os dispositivos de recepção HDMI mantenham a impedância diferencial da linha de alta velocidade em 100Ω ± 15%.
Sob a taxa de transmissão de dados de 3.4 Gbps, como fornecer proteção de baixa tensão de fixação sem adicionar carga capacitiva adicional é muito crítico. A fim de suprimir efetivamente o impacto de picos transitórios na baixa tensão de fixação, é necessária mais área de silício no diodo TVS. Mas o aumento da área de silício ocorrerá às custas do aumento da capacitância. Esse dilema pode ser resolvido construindo um arranjo de diodos de pequena capacitância em torno do diodo TVS que controla o surto. Este método pode reduzir efetivamente a capacitância total do circuito de proteção, enquanto mantém uma forte capacidade de proteção contra surtos. A Semtech foi pioneira em dispositivos avançados de TVS integrados usando essa arquitetura, que podem obter boa proteção sem o custo de alta capacitância.
O RClamp0584J é o melhor exemplo desse tipo de dispositivo de proteção TVS integrado (Figura 1). Este dispositivo é o mais recente membro da série RailClamp de produtos de proteção de interface de alta velocidade. O desempenho deste dispositivo de proteção de tensão de trabalho de 5 V com quatro fios excede os requisitos de proteção de nível 6100 da IEC 4-2-4 para transientes eletrostáticos. A Figura 1 também mostra claramente que este dispositivo usa um design de embalagem exclusivo. O termo "fluxo através" do pacote vem da Suntech. Este pacote permite que os traços passem diretamente pelo dispositivo de proteção, minimizando, assim, parasitas adicionais causados pela interrupção ou incompatibilidade do par diferencial balanceado Indutância e capacitância.
Ao adicionar proteção ESD à interface HDMI, deve-se garantir que o dispositivo tenha o menor impacto na integridade do sinal. O teste de padrão ocular pode mostrar qualquer distorção de sinal na interface da fonte. O padrão de olho pode usar um padrão de bits que envolve a máscara de olho HDMI para formar um olho "aberto". Este padrão de olho limpo pode verificar a boa integridade do sinal. A Figura 2 mostra um exemplo de um teste de diagrama de olho. Como referência, a imagem à esquerda é o sinal de vídeo HDMI sem qualquer proteção, e a imagem à direita é o sinal da interface HDMI com dispositivos de proteção TVS adicionados.
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