HDMI有源端接测试夹具及测试方法技术

本发明专利技术涉及一种HDMI有源端接测试夹具及测试方法。包括HDMI公头、TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块、SMA接口，所述HDMI公头用于连接被测试源端设备，所述TDMS高速信号的端接上拉模块用于模拟接收设备TMDS高速信号端接上拉到3.3V的功能，所述低速信号模块用于实现被测试源端设备能够稳定地检测到HDMI有源端接测试夹具的插入，以及被测试源端设备与HDMI有源端接测试夹具的EEPROM通信；所述阻抗变换模块用于保证TMDS高速信号端接上拉到3.3V的同时，TMDS高速信号还能够无反射的继续向后传播，所述SMA接口用于连接示波器。本发明专利技术使用电路变换等效的原理，不需有源差分探头，大大降低了成本；且通过将各模块集中到一块PCB板上，简化了连接步骤，缩小了体积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种HDMI有源端接测试夹具及测试方法。
技术介绍
为了满足人们对高清世界的不断追求，显示接口技术不断发展，现在配置HDMI（High Definition Multimedia Interface）接口的电子设备应用非常广泛，基本上已经发展为国际上最先进的多媒体接口标准。因而如何测试HDMI高速信号也成为各设备厂商的迫切需求。针对这一需求，目前各大示波器厂商也推出了针对HDMI的测试解决方案。然而由于HDMI信号的电平标准为TMDS（Transition Minimized Differential signal），其发送端为开漏输出，必须由外部提供上拉端接。故现有的测试方案都是在有源差分探头内提供上拉端接，而此探头为专用探头，必须重新购买。现有方案：需用到HDMI转SMA夹具，低速信号小板，SMA线缆，有源差分探头，稳压源，示波器，连接示意图如图1所示（以测试一个通道为例）。方案缺点：A 整套测试方案中至少需要2个专用的带上拉端接的SMA有源差分探头，通用性差，成本高；B 整套测试方案需要用到有源差分探头，其探头内部放大器的线性和带宽会引起信号一定程度的失真；C测试信号时需依次连接测试夹具、低速信号小板、SMA线缆、稳压源、有源差分探头，连接非常繁琐，且整套测试设备数量多，占地面积大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种HDMI有源端接测试夹具及测试方法，该夹具不需有源差分探头，大大降低了成本；且通过将各模块集中到一块PCB板上，简化了连接步骤，缩小了体积。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种HDMI有源端接测试夹具，包括HDMI公头、TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块、SMA接口，所述HDMI公头用于连接被测试源端设备，所述TDMS高速信号的端接上拉模块用于模拟接收设备TMDS高速信号端接上拉到3.3V的功能，所述低速信号模块用于实现被测试源端设备能够稳定地检测到HDMI有源端接测试夹具的插入，以及被测试源端设备与HDMI有源端接测试夹具的EEPROM通信；所述阻抗变换模块用于保证TMDS高速信号端接上拉到3.3V的同时，TMDS高速信号还能够无反射的继续向后传播，所述SMA接口用于连接示波器。在本专利技术一实施例中，所述TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块均设置于一测试夹具PCB上，且该测试夹具PCB与HDMI公头固定连接。在本专利技术一实施例中，所述HDMI公头采用标准A型接口夹板式HDMI公头，以夹在所述测试夹具PCB上，并通过焊接固定。在本专利技术一实施例中，所述TMDS高速信号的端接上拉模块包括设置于测试夹具PCB上且依次连接的Micro USB接口、5V转3.3V LDO模块、滤波电路，以实现3.3V电源输出，供TMDS高速信号中间进行上拉端接的使用。在本专利技术一实施例中，所述阻抗变换模块由等长的各特征阻抗为50Ω的TMDS高速信号PCB走线组、若干100Ω上拉电阻、若干50Ω串联电阻组成若干TMDS高速信号通道，所述TMDS高速信号PCB走线用于连接HDMI公头和SMA接口，以实现将经所述HDMI公头输入的TMDS高速信号传输给示波器。在本专利技术一实施例中，所述SMA接口为8个，相对应的TMDS高速信号通道为8个，每一个TMDS高速信号通道包括一组TMDS高速信号PCB走线组、一个100Ω上拉电阻、一个50Ω串联电阻，其中一组TMDS高速信号PCB走线组包括第一、第二50Ω特征阻抗PCB走线，所述第一50Ω特征阻抗PCB走线一端与HDMI公头连接，第一50Ω特征阻抗PCB走线另一端经100Ω上拉电阻与所述TMDS高速信号的端接上拉模块输出的3.3V电源输出端连接，第一50Ω特征阻抗PCB走线另一端还经50Ω串联电阻连接至第二50Ω特征阻抗PCB走线一端，第二50Ω特征阻抗PCB走线另一端连接至其中一个SMA接口；通过上述TMDS高速信号通道的连接方式使得TMDS高速信号通道能够无反射的向后传输TMDS高速信号。在本专利技术一实施例中，所述低速信号模块包括焊接于测试夹具PCB上的EEPROM，以实现DDC通过I2C接口与测试夹具PCB进行EEPROM通信，且EEPROM的工作电源、I2C总线以及HPD均从被测试源端设备的HDMI接口的5V取电。在本专利技术一实施例中，所述EEPROM通过编程器写有被测试源端设备所支持的格式信息。本专利技术还提供了一种基于上述所述HDMI有源端接测试夹具的测试方法，包括如下步骤，S1：将HDMI有源端接测试夹具的HDMI公头与被测试源端设备连接，HDMI有源端接测试夹具的SMA接口通过SMA线缆与示波器连接，HDMI有源端接测试夹具的Micro USB接口通过USB线缆接5V电源；S2：测试TMDS高速信号的CLK和D0差分对，将CLK+和CLK-分别接入示波器的通道1和通道2，将D0+和D0-分别接入示波器的通道3和通道4；S3：开启示波器和HDMI待测设备，并预热30分钟；S4：为示波器的通道开启数学运算功能，即将功能1设为通道1的波形乘常数2，记为F1；功能2设为功能1的波形加一个常数1.65，记为F2；同理，设置F3为通道2波形乘常数2，F4为F3加常数1.65；S5：将从步骤S4得到的真实单端信号，按照HDMI协议要求的单端信号测试规范测量即可；S6：将数学运算后的波形再做一次相减运算，即F2-F4，得到真实的TMDS差分CLK信号；同理，得到真实的TMDS差分D0信号；S7：将从第5步得到的真实差分信号，按照HDMI协议要求的差分信号测试规范测量即可；S8：测量TMDS高速信号完成后，关闭仪器设备，取下测试夹具和线缆。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：1、使用电路变换等效的原理，不需有源差分探头，大大降低了成本；2、由于不需要经过有源差分探头，整个通路为无源通路，极大的拓展了信号带宽和线性度，提高了信号的保真度。3、通过将各模块集中到一块PCB板上，简化了连接步骤，缩小了体积。附图说明图1为现有HDMI测试方式示意图。图2为本专利技术测试夹具示意图。图3为本专利技术测试夹具连接示意图。图4为TMDS高速信号通道的高频交流分析等效电路图。图5为示波器厂商HDMI测试夹具的直流分析等效电路图。图6为本专利技术测试夹具的直流分析等效电路。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。如图2-6所示，本专利技术的一种HDMI有源端接测试夹具，包括HDMI公头、TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块、SMA接口，所述HDMI公头用于连接被测试源端设备，所述TDMS高速信号的端接上拉模块用于模拟接收设备TMDS高速信号端接上拉到3.3V的功能，所述低速信号模块用于实现被测试源端设备能够稳定地检测到HDMI有源端接测试夹具的插入，以及被测试源端设备与HDMI有源端接测试夹具的EEPROM通信；所述阻抗变换模块用于保证TMDS高速信号端接上拉到3.3V的同时，TMDS高速信号还能够无反射的继续向后传播，所述SMA接口用于连接示波器。所述TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块均设置于一测试夹具PCB上，且该测试夹具PCB与HDMI公头固定连接。所述HDMI公头采用标准A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：包括HDMI公头、TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块、SMA接口，所述HDMI公头用于连接被测试源端设备，所述TDMS高速信号的端接上拉模块用于模拟接收设备TMDS高速信号端接上拉到3.3V的功能，所述低速信号模块用于实现被测试源端设备能够稳定地检测到HDMI有源端接测试夹具的插入，以及被测试源端设备与HDMI有源端接测试夹具的EEPROM通信；所述阻抗变换模块用于保证TMDS高速信号端接上拉到3.3V的同时，TMDS高速信号还能够无反射的继续向后传播，所述SMA接口用于连接示波器。

【技术特征摘要】
1.一种HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：包括HDMI公头、TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块、SMA接口，所述HDMI公头用于连接被测试源端设备，所述TDMS高速信号的端接上拉模块用于模拟接收设备TMDS高速信号端接上拉到3.3V的功能，所述低速信号模块用于实现被测试源端设备能够稳定地检测到HDMI有源端接测试夹具的插入，以及被测试源端设备与HDMI有源端接测试夹具的EEPROM通信；所述阻抗变换模块用于保证TMDS高速信号端接上拉到3.3V的同时，TMDS高速信号还能够无反射的继续向后传播，所述SMA接口用于连接示波器。2.根据权利要求1所述的HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：所述TMDS高速信号的端接上拉模块、低速信号模块、阻抗变换模块均设置于一测试夹具PCB上，且该测试夹具PCB与HDMI公头固定连接。3.根据权利要求2所述的HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：所述HDMI公头采用标准A型接口夹板式HDMI公头，以夹在所述测试夹具PCB上，并通过焊接固定。4.根据权利要求2所述的HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：所述TMDS高速信号的端接上拉模块包括设置于测试夹具PCB上且依次连接的Micro USB接口、5V转3.3V LDO模块、滤波电路，以实现3.3V电源输出，供TMDS高速信号中间进行上拉端接的使用。5.根据权利要求4所述的HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：所述阻抗变换模块由等长的各特征阻抗为50Ω的TMDS高速信号PCB走线组、若干100Ω上拉电阻、若干50Ω串联电阻组成若干TMDS高速信号通道，所述TMDS高速信号PCB走线用于连接HDMI公头和SMA接口，以实现将经所述HDMI公头输入的TMDS高速信号传输给示波器。6.根据权利要求5所述的HDMI有源端接测试夹具，其特征在于：所述SMA接口为8个，相对应的TMDS高速信号通道为8个，每一个TMDS高速信号通道包括一组TMDS高速信号PCB走线组、一个100Ω上拉电阻、一个50Ω串联电阻，其中一组TMDS高速信号PCB走线组包括第一、第二50Ω特征阻抗PCB走线，所述第一50Ω特征阻抗PCB走线一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐灏，周少施，
申请(专利权)人：福建联迪商用设备有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35