SN65DP159与SN75DP159：6Gbps AC耦合TMDS到HDMI电平转换重定时器的深度解析

在当今的电子设备中，高清视频传输变得越来越重要。为了满足这一需求，德州仪器（TI）推出了SN65DP159和SN75DP159两款6Gbps AC耦合TMDS到HDMI电平转换重定时器。今天，我们就来深入探讨一下这两款产品的特点、应用以及设计要点。

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产品概述

SN65DP159和SN75DP159是支持DVI 1.0、HDMI 1.4b和2.0b输出信号的双模式DisplayPort到TMDS重定时器。它们能够将AC耦合的TMDS或DisplayPort双模式物理层输入转换为HDMI 2.0b TMDS物理层输出，数据速率最高可达6Gbps，兼容HDMI 2.0b电气参数和DisplayPort双模式标准版本1.1。

主要特性

1. 高速数据传输：支持每数据通道高达6Gbps的数据速率，能够满足Ultra HD（4K × 2K / 60Hz）8位每色高分辨率视频和1080p（1920 × 1080 / 60Hz）16位色深HDTV的传输需求。
2. 自适应均衡器：接收器支持自适应和固定均衡，能够有效清理符号间干扰（ISI）抖动或带宽受限的电路板走线或电缆带来的损耗。
3. 可编程功能：可通过I²C或引脚绑定进行编程，提供了灵活的配置选项。
4. 低功耗设计：在6Gbps数据速率下，功耗仅为435mW，关机状态下功耗低至10mW。
5. 多种封装选择：提供40引脚、0.4mm间距、5mm x 5mm的WQFN封装和48引脚、0.5mm间距、7mm x 7mm的VQFN封装，引脚与TPD158重驱动器兼容。

引脚配置与功能

这两款产品的引脚配置和功能非常丰富，下面为大家详细介绍一些关键引脚：

1. 主链路输入引脚：包括IN_D2p、IN_D2n、IN_D1p、IN_D1n、IN_D0p、IN_D0n、IN_CLKp和IN_CLKn，用于接收差分输入信号。
2. 主链路输出引脚：如OUT_D2n、OUT_D2p、OUT_D1n、OUT_D1p、OUT_D0n、OUT_D0p、OUT_CLKn和OUT_CLKp，输出TMDS数据和时钟信号。
3. 热插拔检测引脚：HPD_SRC为热插拔检测输出，HPD_SNK为热插拔检测输入。
4. 辅助/DDC数据引脚：AUX_SRCn、SDA_SRC、SCL_SRC、SDA_SNK和SCL_SNK用于数据传输和控制。
5. 控制引脚：OE为操作使能/复位引脚，I2C_EN/PIN用于选择I²C控制模式或引脚绑定模式，其他控制引脚如SLEW_CTL、PRE_SEL、EQ_SEL/A0等可用于配置输出参数。

应用场景

SN65DP159和SN75DP159适用于多种应用场景，包括：

1. 笔记本电脑、台式机、一体机、平板电脑、游戏和工业PC：可用于处理和传输高清视频信号。
2. 音频/视频设备：如蓝光DVD游戏机、HDMI适配器或转接器、扩展坞等。

设计要点

在使用SN65DP159和SN75DP159进行设计时，需要注意以下几点：

1. 电源供应：需要提供3.3V的VCC电源和1.1V的VDD电源，以支持最低功耗。OE引脚必须连接一个0.1µF的电容到地，并且该引脚需要在电压轨稳定后改变状态。
2. 信号调理：该器件提供信号调理和电平转换功能，可通过接收均衡、重定时和输出驱动器配置来实现。设计时需要根据GPU和HDMI/DVI连接器之间的损耗情况，确定SNx5DP159的最佳位置。
3. 布局设计：建议使用至少四层堆叠的PCB设计，以实现低EMI。高速输入DisplayPort走线和TMDS输出走线应在顶层布线，以避免使用过孔和减少信号不连续性。同时，需要匹配这些高速走线的电气长度，以最小化线对内和线对间的偏斜。
4. 热管理：在高K板上，建议将PowerPAD焊接到散热焊盘上，以确保器件在全温度范围内正常工作。在低K板上，需要使用1oz的铜走线将GND引脚连接到散热焊盘。

总结

SN65DP159和SN75DP159是两款非常优秀的6Gbps AC耦合TMDS到HDMI电平转换重定时器，具有高速数据传输、自适应均衡、可编程功能和低功耗等优点。在设计过程中，我们需要根据具体应用场景，合理配置引脚和参数，注意电源供应、信号调理、布局设计和热管理等方面的问题，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在实际应用中是否遇到过类似产品的设计挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。