در گذشته ، محتوای دیجیتال با کیفیت بالا فقط بر روی یک دیسک فیزیکی قابل حمل بود و فقط در یک دستگاه اختصاصی قابل پخش بود. امروزه ، ارتباطات باند پهن در همه جا وجود دارد و محتوای دیجیتالی با کیفیت بالا می تواند به صورت "جریان" از "ابر" به رایانه ، هوشمند در تلفن همراه یا هر دستگاه متصل دیگر انتقال و سفارشی شود. تلویزیون سنتی یک پایانه مستقل است که فقط می تواند برنامه های پخش و تلویزیونی را دریافت کند. از آنجا که عملکرد شبکه ای که ما به آن عادت کرده ایم را ندارد ، در نهایت به محصولی منسوخ تبدیل می شود. بنابراین ، صنعت تلویزیون های هوشمند بوجود آمد.
تلویزیون هوشمند به تلویزیونی گفته می شود که توابع اینترنت را یکپارچه می کند ، که می تواند قدرت محاسبات پیشرفته و توابع شبکه را نسبت به تلویزیون های معمولی امروزی فراهم کند. به منظور دستیابی به عملکرد بالاتر ، تلویزیون های هوشمند معمولاً از آخرین نسل فناوری استفاده می کنند. همانطور که مدارهای مجتمع کوچکتر و پیشرفته تر به توسعه تلویزیون ها ادامه می دهند ، چالش های جدیدی در زمینه سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) ظاهر می شود ، زیرا این رابط های سیگنال با سرعت بالا توسط استفاده از الکتریسیته ساکن و تخلیه کابل در صورت استفاده عادی تهدید می شوند شرایط
در این مقاله راه حل های محافظتی برای دو رابط رایج و حساس در تلویزیون های هوشمند ارائه می شود: رابط های HDMI و گیگابیت اترنت.
محافظت از ESD / CDE از HDMI
از زمان معرفی آن ، HDMI (رابط چندرسانه ای با کیفیت بالا) به تدریج محبوبیت پیدا کرد. این رابط به طور گسترده ای در زمینه الکترونیک مصرفی برای انتقال محتوای دیجیتال با کیفیت بالا استفاده می شود. با این حال ، به عنوان یک رابط کارایی بالا ، HDMI نسبت به تخلیه کابل از پلاگین های گرم و تخلیه مستقیم الکترواستاتیک (ESD) از کاربران بسیار حساس است.
برای اطمینان از عملکرد طبیعی آن ، سیستم های مبتنی بر HDMI باید از تمام سیگنال های رابط در معرض و پین های برق محافظت کنند تا EOS IEC 61000-4-2 ، سطح 4 (تخلیه هوا ± 15 کیلو ولت ، تخلیه تماس k 8 کیلو ولت) از آن عبور کند یا از آن فراتر رود (برق بیش از حد استرس) الزامات استاندارد بدون آسیب. تراشه HDMI در حال حاضر با سرعت 2.25Gbps کار می کند و به زودی به 3.4Gbps خواهد رسید. در چنین سرعت انتقال داده بالا ، توجه به یکپارچگی سیگنال و الزامات امپدانس بسیار بیشتر از مشخصات تست انطباق HDMI (CTS) خواهد بود. مشخصات مستلزم این است که کلیه دستگاه های گیرنده HDMI باید امپدانس دیفرانسیل خط پرسرعت را در 100Ω ± 15٪ حفظ کنند.
تحت سرعت انتقال داده 3.4 گیگابیت بر ثانیه ، نحوه ایجاد محافظت در برابر ولتاژ بستن کم بدون افزودن بار خازنی اضافی بسیار مهم است. به منظور جلوگیری از تأثیر موج گذرا بر روی ولتاژ بستن کم ، در دیود TVS به منطقه سیلیکون بیشتری نیاز است. اما افزایش سطح سیلیکون به هزینه افزایش ظرفیت انجام می شود. این معضل را می توان با ساخت یک آرایه دیود خازنی کوچک در اطراف دیود TVS حل کرد که موج را کنترل می کند. این روش ضمن حفظ قابلیت محافظت از ولتاژ بالا ، می تواند به طور م theثر ظرفیت کل مدار محافظ را کاهش دهد. Semtech با استفاده از این معماری ، دستگاه های پیشرفته TVS یکپارچه را پیشگام کرده است که می تواند بدون هزینه ظرفیت بالا از حفاظت خوبی برخوردار شود.
RClamp0584J بهترین نمونه از این نوع دستگاه های محافظتی یکپارچه TVS است (شکل 1). این دستگاه آخرین عضو محصولات RailClamp از محصولات محافظتی رابط پرسرعت است. عملکرد این دستگاه محافظ ولتاژ کار چهار سیمه 5 ولت از الزامات حفاظت سطح 6100 IEC 4-2-4 برای گذراهای الکترواستاتیک فراتر رفته است. شکل 1 همچنین به وضوح نشان می دهد که این دستگاه از طراحی بسته منحصر به فرد استفاده می کند. اصطلاح بسته "جریان از طریق" از Suntech آمده است. این بسته اجازه می دهد تا ردیابی ها مستقیماً از طریق دستگاه محافظت عبور کنند ، بنابراین انگلهای اضافی ناشی از قطع یا عدم تطابق جفت دیفرانسیل متعادل القایی و خازنی به حداقل می رسند.
هنگام افزودن حفاظت ESD به رابط HDMI ، باید اطمینان حاصل شود که دستگاه کمترین تأثیر را بر یکپارچگی سیگنال دارد. تست الگوی چشم می تواند هرگونه اعوجاج سیگنال رابط منبع را نشان دهد. الگوی چشم می تواند از الگوی کمی استفاده کند که ماسک چشم HDMI را احاطه کرده و چشم "باز" را تشکیل می دهد. این الگوی چشم تمیز می تواند یکپارچگی خوب سیگنال را تأیید کند. شکل 2 نمونه ای از تست نمودار چشم را نشان می دهد. به عنوان مرجع ، تصویر سمت چپ سیگنال ویدئویی HDMI بدون هیچ گونه محافظتی است و تصویر سمت راست سیگنال رابط HDMI با دستگاه های محافظ TVS اضافه شده است.
محصول دیگر ما:
