1、ESD保護方案概述
如下圖1所示為HDMI介面與ESD保護晶片連接示意圖,其中HDMI CONNECTOR指的是HDMI介面,HDMI RECEVIER指的是各種器件所配置的HDMI連接端口,ESD保護晶片主要就是在HDMI介面與HDMI連接端口之間發揮保護作用。例如:當熱插拔HDMI的時候,在HDMI介面與HDMI連接端口之間會產生大電流、大電壓,這個大電流可以通過ESD保護晶片流到電源地上,大電壓則被鉗制在某個較低電位上,該較低電位指的是ESD保護晶片的鉗位電壓VC(Clamping Voltage),它將由不同的ESD保護晶片型號而限定其不同。

整體的連接示意圖依據端口可以分為兩個部分,第一部分是以TMDS為連接端口的HDMI信號端,另一部分則是HDMI控制端,這兩個部分選取的ESD保護晶片是不一樣的。其中HDMI信號端,由於不同HDMI規格型號所支持的最大數據帶寬不同(HDMI2.0相比於HDMI1.4的數據帶寬要大一倍左右),因此對於更先進的HDMI規格型號,對應的ESD保護晶片的寄生電容Cj需要更小以保證數據信號的完整性。HDMI的信號端一共有八個有效數據端口,因此需要兩個對應的ESD保護晶片,根據HDMI的規格型號進行選取連接即可。而HDMI的控制端與信號端的選取是同理的,數據帶寬越大對於ESD保護晶片的寄生電容要求越嚴格,控制端只有六個有效數據端口,因此需要一個對應的ESD保護晶片即可。

圖1 HDMI介面與ESD保護晶片連接示意圖
2、HDMI 1.4和2.0的ESD保護方案
如圖2所示是HDMI 1.4和HDMI 2.0的保護方案示意圖,使用的是香港天微的TT0514TP(HDMI 1.4)和TT0514SP(HDMI 2.0)產品,它們二者的應用方法是類似的,將其中的1、2、4、5端口與相對應的信號進行連接即可。因為HDMI端口上具有三個差分TMDS信號與一個CLK信號,所以一個HDMI 1.4或2.0端口需要有兩個TT0514TP或TT0514SP進行連接。

圖2 HDMI 1.4與HDMI 2.0 保護方案示意圖
3、HDMI 2.1的ESD保護方案
如圖3所示是HDMI 2.1的保護方案示意圖,使用的是香港天微的 TT3304SP 產品,將其中的1、2、4、5端口與相對應的信號進行連接即可。

圖3 HDMI 2.1保護方案示意圖
4、HDMI控制端口的ESD保護方案
如圖4所示是HDMI 控制端口的保護方案示意圖,使用的是香港天微的 TT0534TL 或 TT0514TL 產品,它們二者的應用方法是類似的,將其中的1、3、4、6端口與相對應的信號進行連接即可。

圖4 HDMI控制端口保護方案示意圖