WIEG036HDMI高清连接线设计规范.docx
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WIEG036HDMI高清连接线设计规范
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批准
A/0
新制订
2015-10-22
1.0目的
指导HDMI(singlelink/duallink)等相关产品的设计,为其产品设计提供理论依据
2.0范围
本厂的HDMIcable、HDMIassembly、HDMIadaptor等产品。
3.0名词解释
HDMI:
High-definitionDigitalMultimediaInterface高清晰数字多媒体视频/音频接口,HDMI是一个由高清晰度显示工作组(HDWG)制定接口标准。
HDMI传输原理方框图
HDMI各个版本性能与功能对照表
4.0应用说明
(1)用于DVD,Set-topboxes等视听设备与televisionsets,projectorsandothervideodisplays之间的数字音视频信号的传输,用在高清晰度视频领域。
HDMI的讯号传输信号格式为TMDS,(TransitionMinimizedDifferentialSignaling)TMSD通道至少包括4对数据线:
分别传输数字R、G、B及音频数据包信号和时钟信号。
在HDMI1.4带网络功能版又增加1对,来实现网络功能。
(2)HDMI最高支持的传输带宽,由HDMI1.0的4.95GBPS,到HDMI1.4的10.2GBPS,再到HDMI2.0的18.0GBPS。
(3)HDMI支持的数字视频格式:
SXGA:
1280x1024@85Hz
UXGA:
1600x1200@60Hz
SDTV:
480i、480p、576i、576p
HDTV:
720p、1080i、1080P、
4K*2K:
3840×216024Hz/50Hz/60Hz、4096×216050Hz
5.0产品设计要求:
5.1线材结构要求及接线方法
5.1.1HDMI(A)-HDMI(A)线材示意图
(HDMI1.3示范规格)HDMI1.3接线方法
5.1.2HDMI(A)-DVI(singlelink)
线材示意图(示范规格)接线方法
HDMI(A)-DVI(single)Adapter接线方法
5.2HighSpeedHDMICablewithEthernet高速以太网HDMI线
5.2.1HDMI(A)-HDMI(A)线材示意图
(HDMI1.4带网络功能示范规格)HDMI1.4接线方法
5.2.2HDMI(A)-HDMI(C)线材示意图
(HDMI1.4带网络功能示范规格)接线方法
5.2.3HDMI(A)-HDMID)线材示意图
(HDMI1.4带网络功能示范规格)接线方法
5.3导体:
根据成品所需的长度选择不同规格的导体,具体选用请参考附件《HDMI设计清单》。
5.4绝缘:
传输数字视频的使用的发泡PE其它控制信号线使用PE;绝缘直径选取应与导体配合,需保证传输数字视频的四对线的特性阻抗为100±10Ω。
5.5芯线对绞:
要求以较小的节距(25mm左右)绞合,同时使用带张力控制和退扭的放线架,使两芯线的长度一致和使芯不变形,达到测试中的Skew项目的测试合格。
5.6屏蔽:
对绞线需加镀锡线或裸铜作为地线,包铝箔,再采用热融Mylar,铝箔重叠率需达25%--33%。
5.7成缆:
在线材成缆的时候,应使绞向同对绞的绞向,绞距也不要太大80—120mm即可。
5.8插头加工:
5.8.1端子选用:
HDMI端子分为A型、B型、C型、D型。
A型端子19pin,只能传输单路信号(singlelink),图像解析度HDMI1.4最高到340Mpixels/sec,即每秒最高传输3.4亿个像素。
在HDMI1.3超过HDMIA型解析度的信号,需要采用双路(duallink)连接,即采用B型端子,B型端子共29pin,因为是为未来的高清晰度显示设备预留的,而在HDMI1.4之后已提升至340Mpixels/sec,故已基本不采用。
C型与D型图像解析度同A型。
5.8.2HDMI2.0A型端子的图像解析度最高达600Mpixels/sec,即每秒最高传输6.0亿个像素,C型与D型图像解析度同A型。
5.9端子的外露尺寸:
其尺寸要求,请参考本厂HDMIConnector设计规范。
6.0成品的性能要求:
6.1HDMIConnector部分的测试如:
插拔力,接触电阻,绝缘,耐压等方面的性能要求请参阅本厂HDMIConnector设计规范。
6.2本厂常规测试项目如:
导通,摇摆测试等项目按本厂相关标准执行。
6.3CableAssemblyTMDS信号测试要求:
CableAssemblyParameters
Parameter
Value
MaximumCableAssemblyIntra-PairSkew)
112psec(0.20Tbit)
MaximumCableAssemblyInter-PairSkew
1780psec(0.20Tpixel)
Far-endCrosstalk
<-20dB
Attenuation
0kHz-825MHz
<5dB
825MHz-2.475GHz
<12dB
2.475GHz-5.1GHz
<25dB
DifferentialImpedance
Connectionpointandtransitionarea:
Upto1nsec**
100ohms±15%
Cablearea:
1nsec.2.5nsec:
**
100ohms±10%
7.0HDMI端子的主要类型:
7.1HDMI-A(singlelink):
传输1条TMSD通道数据;
7.2HDMI-B(duallink):
传输2条TMSD通道数据;
7.3HDMI-A(singlelink):
传输1条TMSD通道数据;
7.4HDMI-A(singlelink):
传输1条TMSD通道数据。
TypeCconnectorTypeDconnector
8.0PIN点定义如下表:
8.1HDMITypeAConnectorPinAssignment
8.2HEACTypeAConnectorPinAssignment
8.3HDMITypeBConnectorPinAssignment
8.4HDMITypeCConnectorPinAssignment
8.5HEACTypeCConnectorPinAssignment
8.6TypeDConnectorPinAssignment
8.7HEACTypeDConnectorPinAssignment
9.0连接器特性要求
9.1TypeA/TypeC/TypeD系列HDMI机械性能参数
项目
测试条件
要求
振动
振幅:
1.52mmP-Por147m/s2{15G};
振动时间:
50-2000-50Hzin20分钟;
周期:
X、Y、Z每个轴向各12次,共36次;
电流负载:
DC100mA。
(ANSI/EIA-364-28类型3)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax,外壳:
50mΩMax;
中断
1μsecMax
冲击
脉冲宽度:
11msec.,
波形:
半正弦490m/s2{50G}X、Y、Z每个轴向各敲击3次;(ANSI/EIA-364-27类型A)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax,外壳:
50mΩMax;
中断
1μsecMax
耐久性
TypeA:
10000次(100±50次/小时)
TypeC/D:
5000次(100±50次/小时)
接触电阻
接触端子:
30mΩMax,外壳:
50mΩMax;
插入力/脱拔力
插入/脱拔速度:
25mm/分钟(ANSI/EIA-364-13)
脱拔力
TypeA:
9.8~39.2N;
TypeC:
7~25N;
TypeD:
5~25N;
5000次耐久性测试后:
3~25N。
插入力
44.1NMax;
线材弯曲
在每一个二维平面尺寸X里100次,
X=3.7*线径。
(ANSI/EIA-364-41C类型1)
中断
1μsecMax
耐电压/绝缘电阻
符合项目
扭曲强度
配对连接器:
应用垂直压力到Plug上,距离Receptacle边缘固定位置15mm处;
用原始零件进行此项测试:
压力在4个方向上(左、右、上、下)。
外观
TypeD:
0~20N公头/母头不可损坏20-40N母头不可损坏
线材拔出
线材上施加轴向负载1分钟。
(ANSI/EIA-364-38C)
中断
TypeD:
40NMin
9.2TypeE系列HDMI机械性能参数
项目
测试条件
要求
振动
测试条件规格:
5.0Hz-0.00200g2/Hz12.5Hz-0.24800g2/Hz77.5Hz-0.00320g2/Hz145.0Hz-0.00200g2/Hz200.0Hz-0.01180g2/Hz230.0Hz-0.00032g2/Hz1000.0Hz-0.00002g2/Hz{Grms=1.81};振动时间:
50-2000-50Hzin20分钟;周期:
X、Y、Z每个轴向各8次,共24次;电流负载:
DC100mA。
(SAE/USCAR-25.4.6)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax,外壳:
50mΩMax;
中断
1μsecMax
冲击
脉冲宽度:
10msec.,波形:
半正弦343m/s2{35G}X、Y、Z每个轴向各敲击10次;(SAE/USCAR-25.4.6)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax,外壳:
50mΩMax;
中断
1μsecMax
耐久性
10次
(SAE/USCAR-25.1.7)
接触电阻
接触端子:
30mΩMax,外壳:
50mΩMax;
跌落
3次,高度为1m
(SAE/USCAR-25.4.8)
外观
无损伤
(C-C)插入力/脱拔力
插入/脱拔速度:
50mm/分钟(SAE/USCAR-25.4.2)
插入力
70NMax;
脱拔力
70NMax(完全分离);
脱拔力
100NMin(彻底分离);
(T-C)脱拔力
插入/脱拔速度:
50mm/分钟(SAE/USCAR-25.4.1)
脱拔力
90NMin
(Lock)分离力
插入/脱拔速度:
50mm/分钟(SAE/USCAR-25.4.2)
分离力
50NMax
线材弯曲
在每一个二维平面尺寸X里25次,X=6.4*线径,(ANSI/EIA-364-41C类型1)
中断
1μsecMax
耐电压/绝缘电阻
符合介质承受电压和绝缘电阻
9.3TypeECable机械性能参数
热变形
温度:
100℃ 负重:
2N (ISO-6722,7-1)
耐电压
符合介质承受电压
9.4电气性能要求
项目
测试条件
要求
接触电阻
配合的连接器,
触点:
使用干燥情况下,20mV,最大10mA;
外壳:
开路测试,最大5V,100mA。
(ANSI/EIA‐364‐06B)
初始接触电阻不包括导体电阻:
最大10毫欧姆。
(设计目标值)
绝缘强度
未配合的连接器,施加:
A/B/C/E:
500伏交流(RMS)
D:
250伏交流(RMS);
在地或者相邻的终端配合的连接器:
施加A/B/C/E:
300伏交流(RMS)
D:
150伏交流(RMS)
在地或者相邻的终端。
ANSI/EIA‐364‐20C,方法A)
不能击穿。
绝缘电阻
未连接的连接器,施加500伏DC,在地或者相邻的终端。
(ANSI/EIA‐364‐21C)
最小100M欧姆。
连接的连接器,施加150伏DC,在地或者相邻的终端。
(ANSI/EIA‐364‐21C)
最小10M欧姆。
接触电流
55摄氏度环境温度测试,变化最大85摄氏度,
(ANSI/EIA‐364‐70A)
A/B/C/E类:
最小0.5A;
D类:
最小0.3A。
使用电压范围
信号针脚可承受相对壳体最大40V交流电压。
不能被击穿。
静电放电
测试方式:
未连接的连接器从1KV到8KV,以1KV步长渐进,使用8mm球形探针。
E类连接器的测试方法:
未连接的连接器从1KV到8KV,以1KV步长渐进,和使用15KV静电压,使用8mm球形探针。
(IEC‐801‐2)
在8KV时,每个针脚没有静电放电现象。
E类连接器:
在15KV时,每个针脚没有静电放电现象。
TMDS信号时域阻抗
上升时间<200psec(10%‐90%),每个HDMI设备的信号对地电压差分测量环境电阻=100欧姆,信源端接收连接器固定安装在PCB板上。
(ANSI/EIA‐364‐90)
连接器区域:
A/E类:
100欧姆±15%;
C/D类:
100欧姆±25%。
转换区域:
A/C/D:
100欧姆±15%;
E类连接器:
100欧姆±25%。
线材区域:
100欧姆±10%。
TMDS信号时域串扰FEXT
上升时间<200psec(10%‐90%).每个HDMI设备的信号对地电压差分测量环境电阻=100欧姆信源端接收连接器固定安装在PCB板上驱动线对和被干扰线对。
(ANSI/EIA‐364‐90)
A类连接器:
最大5%;
C/D/E类:
最大10%
9.5TypeA/B/C/D系列HDMI环境性能参数
项目
测试条件
要求
热冲击
10次:
a):
-55℃30分钟;b):
+85℃30分钟;(ANSI/EIA-364-32C类型1)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax;外壳:
50mΩMax。
湿度
A
配对连接器:
温度:
+25℃~+85℃;湿度:
80to95%;时间:
4次(96H);(ANSI/EIA-364-31B)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax;外壳:
50mΩMax。
B
分离连接器:
温度:
+25℃~+85℃;湿度:
80to95%;时间:
4次(96H);(ANSI/EIA-364-31B)
外观
无损伤
耐电压/绝缘电阻
符合规格
热老化
连接的连接器处于105±2℃250小时;(ANSI/EIA-364-17B类型4方法A)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax;外壳:
50mΩMax。
9.6TypeE系列HDMI环境性能参数
项目
测试条件
要求
热冲击
100次:
a):
-40℃30分钟;b):
+100℃30分钟;(SAE/USCAR25.6.1)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax;外壳:
50mΩMax。
湿度
A
配对连接器:
温度:
-40℃~+100℃;湿度:
0to80%;时间:
40次(320H);(SAE/USCAR25.6.2)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax;外壳:
50mΩMax。
B
分离连接器:
温度:
-40℃~+100℃;湿度:
0to80%;时间:
40次(320H);(SAE/USCAR25.6.2)
外观
无损伤
耐电压/绝缘电阻
符合规格
热老化
连接的连接器处于+100℃1008小时;(SAE/USCAR25.6.3)
外观
无损伤
接触电阻
接触端子:
30mΩMax;外壳:
50mΩMax。
9.7HDMI行业规范图纸重点尺寸特性
类型
端子排列
PinNo.
Pitch
Plug尺寸
Receptacle尺寸
备注
TypeA
双排
19
0.5
13.9*4.45
14*4.55
标准
TypeB
双排
29
0.5
21.2*4.45
21.3*4.55
双通道
TypeC
单排
19
0.4
10.42*2.42
10.5*2.5
与A相似
TypeD
双排
19
0.2
5.83*2.2
5.9*2.3
与A相似
TypeE
双排
19
0.75
15.3*2.42
15.6*2.7
与A相似
10.0参考资料
10.1<
10.2<
10.3<
10.3.1HDMI1.4+HEACCABLELIST
Cheap
Good
Better
Best
Cable
construction
32AWG
solid
Conductor1:
1/0.20BC
Insulation1:
FPE,Ø0.65±0.05,5pairs
Drainwire1:
1/0.20BC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
1/0.20BC
Insulation2:
PP,Ø0.45±0.05,4cores
Drainwire2:
1/0.254BC
Shield2:
AL/mylar
Jacket:
PVC,Ø5.0±0.15
Conductor1:
1/0.20BC
Insulation1:
FPE,Ø0.65±0.05,5pairs
Drainwire1:
1/0.20BC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
1/0.20BC
Insulation2:
PP,Ø0.45±0.05,4cores
Drainwire2:
1/0.254BC
Shield2:
AL/mylar
Shield3:
16/6/0.12CCAM
Jacket:
PVC,Ø5.5±0.15
Conductor1:
1/0.20BC
Insulation1:
FPE,Ø0.65±0.05,5pairs
Drainwire1:
1/0.20BC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
1/0.20BC
Insulation2:
PP,Ø0.45±0.05,4cores
Drainwire2:
1/0.254BC
Shield2:
AL/mylar
Shield3:
16/8/0.10TC
Jacket:
PVC,Ø5.5±0.15
Conductor1:
1/0.20BC
Insulation1:
FPE,Ø0.65±0.05,5pairs
Drainwire1:
1/0.20BC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
1/0.20BC
Insulation2:
PP,Ø0.45±0.05,4cores
Drainwire2:
1/0.254BC
Shield2:
AL/mylar
Shield3:
16/8/0.10TC
Jacket:
PVC,Ø5.5±0.15
Sleeve:
optional
strand
Conductor1:
7/0.10BC
Insulation1:
FPE,Ø0.8±0.05,5pairs
Drainwire1:
7/0.10BC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
7/0.10BC
Insulation2:
PP,Ø0.5±0.05,4cores
Drainwire2:
7/0.10BC
Shield2:
AL/mylar
Jacket:
PVC,Ø5.5±0.15
Conductor1:
7/0.10BC
Insulation1:
FPE,Ø0.8±0.05,5pairs
Drainwire1:
7/0.10BC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
7/0.10BC
Insulation2:
PP,Ø0.5±0.05,4cores
Shield2:
AL/myar
Shield3:
16/6/0.12CCAM
Jacket:
PVC,Ø6.0±0.15
Conductor1:
7/0.10TC
Insulation1:
FPE,Ø0.8±0.05,5pairs
Drainwire1:
7/0.10TC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
7/0.10TC
Insulation2:
PP,Ø0.5±0.05,4cores
Shield2:
AL/myar
Shield3:
16/8/0.10TC
Jacket:
PVC,Ø6.0±0.15
Conductor1:
7/0.10SPC
Insulation1:
FPE,Ø0.8±0.05,5pairs
Drainwire1:
7/0.10TC
Shield1:
AL/mylar
Conductor2:
7/0.10TC
Insulation2:
PP,Ø0.5±0.05,4cores
Shield2:
AL/myar
Shield3:
16/8/0.10TC
Jacket:
PVC,Ø6.0±0.15
Slee
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