Výroba desek plošných spojů HDMI rozbočovače pro distribuci videa s více výstupy

Rozbočovací deska HDMI přijímá jeden zdroj a přivádí stejný video stream na dva nebo více výstupů. Architektura se zdá být jednoduchá, ale každý výstup přidává další vysokorychlostní kanál, další možnost připojení za provozu/EDID a další možnost ztráty kabelu nebo nekompatibility spotřebiče. Konstrukce s vyšší šířkou pásma také vyžadují pečlivé vyrovnání nebo přečasování jednotlivých výstupů a napájecí systém dimenzovaný na několik aktivních vysílacích cest.

Společnost Highleap Electronics vyrábí a montuje desky plošných spojů HDMI splitterů navržené zákazníkem. Vycházíme z vydané architektury přijímače/vysílače nebo opakovače, počtu výstupů, vrstev, firmwaru a testovací matice, spíše než z předpokladu, že produkty 1×2, 1×4 a 1×8 mohou sdílet stejnou strategii směrování a napájení.

1. Klíčové priority návrhu a výroby desek plošných spojů HDMI splitteru

Vysokorychlostní vstupní kanál a každý výstupní kanál by měly být považovány za nezávislou elektrickou cestu. Rozbočovač, který pracuje na jednom výstupu s krátkým kabelem, může selhat, i když jsou všechny výstupy obsazeny nebo když je připojen nejhorší možný kabel/sink.

• Definice vstupně/výstupního propojení: Specifikujte cílovou datovou rychlost TMDS/FRL a požadované video režimy. Desku plošných spojů lze zkontrolovat s využitím omezení PCB rozhraní HDMI spíše než obecná digitální tabule.
• Integrita signálu na výstup: Každá sada výstupních párů by měla mít řízenou impedanci, konzistentní spuštění konektorů a minimální zkreslení. Fyzický kanál by měl odpovídat vysokorychlostní PCB postupy před vyrovnáním nebo přenastavením časování se použijí k obnovení rezervy. Výroba by měla zachovat použitý vrstvený systém Řízení impedance ve vysokorychlostních deskách plošných spojů.
• Úprava signálu na větev: Na delších nebo ztrátovějších větvích mohou být potřeba integrované vysílače, přepínací budiče nebo časovače. Nemělo by se předpokládat, že jeden výstup reprezentuje všechny kanály.
• Distribuce energie: Více aktivních výstupů zvyšuje proud regulátoru a lokální zahřívání. Pokles napětí na sběrnici nebo šum v napájení mohou způsobovat občasné poruchy trénování linky při plném zatížení portu.
• ESD na každém konektoru: Každý externí výstup potřebuje vhodnou nízkokapacitní ochranu a strategii propojení pláště a uzemnění.
• Tepelná koncentrace: Vícevýstupové transceivery a časovače mohou vytvářet lokální teplo kolem husté konektorové řady. Desku lze zkontrolovat pomocí Techniky tepelného řízení PCB když je aktivních několik výstupů současně. Součástí návrhu by mělo být rozložení mědi a průtok vzduchu/krytí.

Proč HDMI rozbočovač funguje s jedním připojeným výstupem, ale selhává s několika?

Další sink mění chování EDID/HPD a mohou zvýšit energetické/tepelné zatížení. Každý kabel a sink také vytváří jiný stav kanálu, takže tovární test by měl zahrnovat zamýšlený stav simultánního výstupu, spíše než testovat pouze jeden port najednou.

Potřebuje rozbočovač stejnou délku trasy pro každý výstup?

Přesná rovnost není vždy nutná, ale každá větev musí splňovat vybraný rozpočet zařízení a spoje. Velké rozdíly v délce cesty, počtu propojení nebo kvalitě spuštění konektoru mohou vytvořit nerovnoměrnou rezervu a je třeba se jim pokud možno vyhnout.

2. Agregace EDID, chování opakovačů HPD a HDCP

Rozbočovač propojuje jeden zdroj se spotřebiči, kteří mohou nabízet různá rozlišení, HDR formáty nebo zvukové funkce. Firmware musí rozhodnout, jaké funkce má být nabízeny proti proudu.

• Zásady EDID: Produkt může kopírovat EDID jednoho displeje, používat nejnižší společnou funkcionalitu, zpřístupnit pevný EDID nebo poskytovat uživatelsky volitelné profily. Tato zásada by měla být součástí požadavků na vydaný firmware.
• Manipulace s HPD: Události připojení/odpojení výstupu by neměly vytvářet nedefinované chování zdroje. Produkt by měl definovat, zda se změny HPD šíří proti proudu a za jakých podmínek.
• Topologie opakovače HDCP: Víceúčelové ověřování je zabezpečená funkce produktu. Klíče zařízení, firmware opakovače a licencování musí zůstat pod kontrolou výrobce originálního zařízení (OEM).
• Zvukové možnosti: Pokud se jímky liší v podpoře zvuku, musí produkt definovat, jak se generuje upstream EDID a zda dochází k downmixování/extrakci.
• Chování v pohotovostním režimu/5V: V závislosti na architektuře může být v nízkopříkonových stavech vyžadována dostupnost postranního pásma a EDID.

Proto rozdělovací deska plošných spojů není jen rozvětvením diferenciálních párů. Řídicí rovina může být pro interoperabilitu stejně důležitá jako vysokorychlostní směrování.

3. Osazování desek plošných spojů, konektorových bloků a kontrola více výstupů

Rozdělovací desky plošných spojů často používají hustou řadu HDMI konektorů kolem centrálního transceiveru nebo FPGA/MCU. Mechanická přesnost konektorů a kontrola skrytých spojů se stávají stále důležitějšími s rostoucím počtem portů.

• Postup montáže: Highleap může poskytnout Montážní služby PCB pro HDMI transceivery, časovače, mikrokontroléry, ESD pole a víceportové konektorové bloky.
• Schválené zdroje komponent: Integrované obvody opakovačů/vysílačů, časovače, oscilátory a výkonové součástky by měly splňovat vydané získávání komponent seznam.
• AOI: AOI v deskách plošných spojů (PCBA) před instalací krytu lze ověřit pájení konektorů, malé pasivní součástky a osazení výstupních kanálů.
• Rentgen: Videoprocesory BGA/LGA nebo pouzdra FPGA lze kontrolovat pomocí Rentgenová kontrola pokud to vyžaduje proces nebo plán kvality zákazníka.
• Číslování a označování portů: Sítotisk, poloha konektoru a mapování portů firmwaru by měly být kontrolovány společně, aby testovací skripty a popisky krytu odpovídaly skutečné desce plošných spojů.

Co by měla zahrnovat kontrola děliče prvního článku?

Ověřte zarovnání výstupních konektorů, číslování portů, chování EDID/HPD, plné zatížení portů, tepelný stav a simultánní videozáznam na všech výstupech. Zdokumentovaná kontrola prvního výrobku pomáhá uzamknout proces před opětovnou výrobou. První výrobek by měl prokázat kompletní topologii, nejen centrální HDMI integrovaný obvod.

4. Funkční testování desek plošných spojů s rozbočovači HDMI 1×2, 1×4 a vyššími porty

Produkční testování by mělo zahrnovat skutečný počet výstupů. Produkt s více výstupy potřebuje jak kontroly jednotlivých portů, tak alespoň jednu podmínku simultánního provozu.

• Zámek vstupního videa: Potvrďte, že je detekován zdroj a vstupní propojení je trénováno v režimu definovaném produkčním prostředím.
• Každý výstup: Ověřte video/zvuk na každém konektoru se správným mapováním portů.
• Současný výstup: Pro ověření výkonu a tepelné stability otestujte všechny výstupy nebo definovaný maximální počet.
• Scénáře EDID/HPD: Zkontrolujte schválené chování firmwaru při připojení, odpojení výstupů nebo použití různých EDID.
• Tovární FCT: Highleap může implementovat zákaznicky definované funkční testování s použitím schválených generátorů, jímek, kabelů a kritérií pro úspěšné/neprospělé provedení.

5. Uvolnění výroby a data RFQ pro výrobu desek plošných spojů HDMI splitteru

Cenová nabídka rozbočovače by měla být založena na skutečném počtu výstupů a požadavcích na linku, protože počet portů přímo ovlivňuje hustotu směrování, cenu konektoru, energetické zatížení, topologii firmwaru a dobu funkčního testu.

• Údaje o desce plošných spojů: Uvolněné rozměry stack-upu, impedance, tloušťky desky a hran konektoru.
• Topologie: Počet vstupů, počet výstupů, integrované obvody přijímače/vysílače nebo rozdělovače a jakékoli časovačů/ovladačů pro každý výstup.
• Řízení: Zásady EDID, pravidla HPD, režim opakovače HDCP, možnosti CEC/audia a revize firmwaru.
• Shromáždění: Kusovník, těžiště, výkresy konektorů, požadavky na stínění/tepelné vlastnosti a speciální procesní poznámky.
• Test: Požadované kombinace zdroje/spotřebiče, simultánní výstupy, nejhorší možný video režim a limity akceptace.

Kontrolní seznam RFQ pro výrobu

• Aktuální výrobní soubory a specifikace impedance
• MPN přijímače/vysílače/rozdělovače
• Topologie vstupů/výstupů a mechanická data konektorů
• Požadavky na ovládání EDID/HPD/HDCP
• Assembly a programovací soubory
• Postup funkčního testu s více porty
• Prototyp, pilotní nebo opakující se množství
• Požadavky na označování, balení a sledovatelnost

Společnost Highleap Electronics podporuje výrobu desek plošných spojů (PCB) a desek plošných spojů (PCBA) pro produkty pro distribuci videa s HDMI navržené zákazníkem. Prohlášení o HDMI/HDCP a interoperabilita hotových zařízení zůstávají odpovědností výrobce originálního vybavení (OEM), pokud nejsou výslovně zahrnuty v rozsahu výroby.