Texas Instruments TDP1204 DC/AC耦合至HDMI™ 2.1电平转换混合转接驱动器提供高达12Gbps的数据速率，向后兼容HDMI 1.4b和HDMI 2.0b。该多功能转接驱动器提供高速差分输入和输出，可以是交流耦合或直流耦合，从而支持将TDP1204用作DP++转HDMI电平转换器或HDMI转接驱动器。TDP1204在3、6、8、10以及12Gbps下提供3和4通道HDMI 2.1 FRL。

数据手册；*附件：Texas Instruments TDP1204电平转换器混合转接驱动器数据手册.pdf

TI TDP1204电平转换器混合转接驱动器支持拉电流和灌电流应用，可在线性或有限转接驱动器功能下工作。配置为限幅转接驱动器时，该器件的差分输出电压电平独立于图形处理单元 (GPU) 的输出电平，从而确保插座的HDMI电平符合要求。TDP1204集成电平转换器后，无需分立式解决方案，因此节省了系统成本。

TDP1204支持3.3V VCC单电源轨，可用于商业级温度范围 (TDP1204) 和工业级温度范围 (TDP1204)。

特性

• 支持高达12Gbps HDMI 2.1数据速率的交流耦合或直流耦合输入和输出
  • 向后兼容HDMI 1.4b和HDMI 2.0b
  • HDMI 2.1固定速率链路 (FRL) ：3、6、8、10和12Gbps
  • 支持HDMI 2.1三通道和四通道FRL
• 优化用于HDMI源应用
• 6GHz时高达12dB的可编程接收器均衡器
• I^2^C或引脚搭接可编程
• 集成的HPD电平转换器同时支持1.8V和3.3V LVCMOS电平
• 集成的DDC缓冲器支持最低1.2V电平
• 主通道上全通道交换
• 用于链路配置的数字显示控制 (DDC) 监控功能
• 低功耗：
  • 575mW 12G FRL四通道有源受限
  • 220mW 12G FRL四通道有源线性
  • 断电功耗：0.6mW
• 可用于商业级和工业级温度范围
• 3.3V单电源
• 40引脚、0.4mm间距、4mm × 6mm WQFN封装

简化示意图

框图

TDP1204电平转换器混合转接驱动器技术解析

一、产品概述

TDP1204是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款高性能12Gbps HDMI 2.1电平转换混合转接驱动器芯片，支持从DC/AC耦合到HDMI™ 2.1的信号转换。该器件向后兼容HDMI 1.4b和HDMI 2.0b标准，专为需要高带宽视频传输的应用场景设计。

‌关键特性‌：

• 支持HDMI 2.1固定速率链路(FRL)的3/6/8/10/12Gbps数据速率
• 可编程接收器均衡器(最高12dB@6GHz)
• 集成HPD电平转换器(支持1.8V和3.3V LVCMOS电平)
• 集成DDC缓冲器(支持低至1.2V电平)
• 全通道交换功能
• 低功耗设计：12G FRL四通道活动时功耗仅575mW(限幅模式)/220mW(线性模式)

二、核心技术与架构

1. 混合转接驱动技术

TDP1204采用创新的混合转接驱动架构，可配置为限幅模式或线性模式：

• ‌限幅模式‌：输出电平独立于GPU输出电平，确保HDMI合规电平(推荐HDMI源端应用)
• ‌线性模式‌：输出电平与GPU输出呈线性关系，实现链路训练透明化(推荐HDMI接收端应用)

2. 自适应均衡技术

器件支持先进的AEQ(自适应均衡)功能：

• 仅在HDMI 2.1 FRL模式下工作
• 在链路训练期间自动调整接收均衡参数
• 支持TXFFE0-3级别的动态调整
• 典型适应完成时间：3Gbps时≤0.7ms，6-12Gbps时≤0.5ms

3. 集成电平转换

TDP1204集成了完整的电平转换解决方案：

• HPD信号：5V至1.8V/3.3V电平转换
• DDC信号：5V至3.3V/1.8V/1.2V电平转换
• 支持推挽和开漏输出配置

三、应用设计要点

1. 典型应用电路

‌源端应用设计‌：

• 预通道(PCB走线)建议长度1-10英寸(12Gbps时)
• 后通道(至连接器)建议长度0.75-2英寸
• 需配置合适的ESD保护器件(如NXP PUSB3FR4)

‌接收端应用设计‌：

• 推荐使用线性模式
• AC耦合配置需外部499Ω下拉电阻
• DDC总线电容需≤50pF

2. 布局建议

• 采用4层PCB最小叠层设计
• 高速信号走在顶层，邻近完整地平面
• 差分对间距≥5倍线宽(时钟对建议8-10倍)
• 热焊盘必须焊接至PCB以优化散热

3. 电源设计

• 单3.3V供电(3.0V至3.6V范围)
• 每个VCC引脚配置0.1μF去耦电容
• 建议增加10μF大容量电容

四、性能参数详解

1. 电气特性

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
供电电压	AC耦合DP++输入	3.0	3.3	3.6	V
功耗	12G FRL四通道活动	-	575(限幅) 220(线性)	-	mW
输入灵敏度	差分眼图高度	75	-	-	mVpp
传输延迟	-	-	90	220	ps

2. 均衡器性能

均衡设置	3Gbps CTLE增益(dB)	6Gbps CTLE增益(dB)	12Gbps CTLE增益(dB)
EQ0	1.0	0.6	0.8
EQ8	9.0	7.5	6.5
EQ15	12.3	11.8	11.6

五、应用场景

TDP1204特别适合以下应用：

1. ‌高性能视频系统‌：8K电视、专业监视器
2. ‌游戏设备‌：PS5/Xbox Series X外围设备
3. ‌计算机系统‌：笔记本/台式机显卡输出
4. ‌专业AV系统‌：广播级视频设备
5. ‌扩展坞设计‌：USB-C/Thunderbolt扩展坞