1浅谈HD-SDI新型防护设计注意事项关键字:HD-SDI(实时高清技术)电路保护电路设计一般我们认为好的防护方案大致要做以下几点:1、尽可能满足系统性能的要求,即对原有的信号无衰减及不良影响;2、防护方案本身要具备良好的稳定性,包括环境条件的变化情况;3、防护方案本身的成本要尽量优化,在可能的情况不允许任何的累赘;4、浪涌设计方案要尽可能满足系统环境需求与防护标准。HD-SDI作为一种实时高清技术,越来越被外界所关注,目前已经有相当部分客户的工程师在研究这个问题,并且已有大部分产品已经被使用,但它的综合性能还是欠缺的,譬如:防护设计等等。HD-SDI在综合系统中包括发射端和接收端,那么它在设计中主要有哪些是值得我们需要注意的,下面就围绕这个主题展开。首先我们来看为HD-SDI选择的不同厂家的“发射端—接收端”芯片及其附属电路图1HD-SDI的“发射端—接收端”来自不同芯片厂家的芯片及其附属电路值得我们注意的是,不同厂家的芯片上面的附属电路是不一样的,主要表现在补偿电感(5.6nH/6.8nH)或发射端电容(4.7uf)或接收端电容(1uf)。为保证上述系统的稳定性,上述部件误差在5%以内。也正好说明我们的防护电路添加进来时,某些部件的误差是需要控制的,特别是影响系统阻抗特性的器件。其次我们来看一般防护电路的构架(图2):图2一般防护电路的构架第一级:大能量的泻放(电压触发型);2退耦电路:协调第一级电路与第二级电路,保证第二级电路不会损坏,适当可以控制残压的大小;第二级:较小能量的释放与箝位,保护后端电路。第一级GDT与第二级ESD除了考虑本身释放电流的能力之外,就是本身器件的寄生电容不能影响系统的性能。一般GDT选择贴片封装(DO-214AA)SPA090F,ESD选择贴片封装(SOD-323)TUSD03FB.退耦电路的选择:似乎上述没有一种退耦元件可以很好地满足现有系统的需求,回答是肯定的。那该怎么办?在设计的概念上,必须突破传统思维的影响,积极利用现有电路的特点,在百分百达到性能的同时,又要综合考虑成本的因素。由浪涌退耦元件STARFILTERSERIVES完全可以实现上述设计。图2适用于HD-SDI电路的浪涌防护设计构架与一般防护电路的构架图1差别在与中间的退耦电路变换为浪涌退耦元件STAR.他的特点是对HD-SDI信号呈现较低的阻抗特性,对浪涌或突波等呈现较高的阻抗特性。其封装完全可以符合0603或1206的标准封装要求,对于HD-SDI的75ohm阻抗特性不会受到任何影响。客户端测试已经通过。通过实验的评估与测试,雷击时10/700us-6kv,测得的残压小于10V,如图3所示。图3雷击时10/700us-6kv测得的残压3考虑第一级电路GDT的反应速度和残压,系统布线时的阻抗特性,这里推荐1206封装或0603封装的STARFILTER,型号可选SF3或SF1。作为防雷电路,防护器件的泻放接地,也必须和输入、输出接地进行严格的分割,敏感的数据线也必须满足上述的需求,另外在此,接地线的连续性和分布显得尤为重要,所以一般建议防护接地与系统接地要进行分割。综上所述,推荐发射端综合方案如图4:图4推荐的发射端综合接地方案其特点如下:1、解决了之前HD-SDI实时高清方案无法达到3GHZ的频率带宽问题;2、解决之前方案退藕元件封装过大导致信号失真的问题;3、解决了之前方案退藕元件导致信号衰减的问题;4、解决了之前退耦元件影响系统稳定性的问题;5、测试通过10/700us--6kv;1.2/50us&8/20us6kv;Contactdischarge8kv;Airdischarge15kv。符合IEC61000-4-5及IEC61000-4-2等标准规范要求。