CN109587427A - 高清晰多媒体接口有源光缆电路 - Google Patents

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黄嘉宏
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Abstract

本申请实施例提供一种高清晰多媒体接口HDMI有源光缆电路，用以解决现有技术中存在的HDMI线缆可靠传输信号距离较短的问题。包括：第一HDMI连接器、光发射器、光纤、电缆、光接收器和第二HDMI连接器；所述光发射器，用于接收所述第一HDMI连接器输出的电信号，将电信号转换为光信号并通过所述光纤输出至所述光接收器；所述光接收器，用于接收所述光发射器输出的光信号，将光信号转换为电信号，从电信号上取电，并输出电信号至所述第二HDMI连接器；本申请实施例的方案中，由于采用光电混合缆传输信号，延长了信号的传输距离，并保证了信号传输质量。

Description

高清晰多媒体接口有源光缆电路
技术领域
本申请涉及有源光缆(AOC，Active Optical Cable)技术领域，尤其涉及一种高清晰多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)有源光缆电路。
背景技术
随着数字宽频技术的突飞猛进，高质量的压缩技术不断将模拟的图像和语音转入数字网络中，为了实现传输信号更快、更清晰，现有市场上出现了HDMI线缆，通过HDMI技术可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号，例如在平板电视、高清播放机、投影仪、数码摄像机等设备上使用，然而，市面上绝大多数的HDMI线缆均为纯电缆，其可靠工作的长度为10米。超出此长度后，显示设备会出现信号损失和干扰，造成图像不清晰、卡屏、音频信号弱、声音和图像不对应等现象。然而，现有的各种使用场景，需要长度大于10米的线缆，需要提出一种线缆，来满足各种使用场景对HDMI线缆大于10米的需求。
发明内容
本申请实施例提供一种HDMI有源光缆电路，用以解决现有技术中存在的HDMI线缆可靠传输信号距离较短的问题。
一种高清晰多媒体接口HDMI有源光缆电路，包括：第一HDMI连接器、光发射器、光纤、电缆、光接收器、第二HDMI连接器；
所述第一HDMI连接器，用于接收与其连接的设备输出的电信号，将电信号输出至光发射器，以及为光发射器供电和第二HDMI连接器供电；
所述光发射器，用于接收所述第一HDMI连接器输出的电信号，将电信号转换为光信号并通过所述光纤输出至所述光接收器；
所述光接收器，用于接收所述光发射器输出的光信号，将光信号转换为电信号，从电信号上取电，并输出电信号至所述第二HDMI连接器；
所述第二HDMI连接器，用于接收所述光接收器输出的电信号，并输出至与所述第二HDMI连接器相连的设备。
本申请实施例的方案中，通过光接收器和光发射器进行光电转换，并通过光纤传输数据信号，通过电缆供电以及传输控制信号，实现了信号的光电混合缆传输，相对于现有技术采用的纯电缆传输方案，延长了信号的传输距离，并保证了信号质量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的HDMI AOC电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一HDMI AOC电路结构示意图；
图3为本申请实施例提供的HDMI type-A公头连接器；
图4为本申请实施例提供的缓启动芯片的电路图；
图5为本申请实施例提供的驱动器Driver芯片的电路图；
图6为本申请实施例提供的跨阻放大器芯片的电路图。
具体实施方式
为了解决现有HDMI线缆可靠传输距离短的技术问题，本申请实施例提供一种HDMI有源光缆电路。
如图1所示，其为本申请实施例提供的HDMI AOC电路的结构示意图，包括：发射端11、接收端12和线缆本体13，发射端也称为Source端，接收端也称为Sink端。
发射端11包括：第一HDMI连接器和光发射器；
接收端12包括：光接收器和第二HDMI连接器；
线缆本体13包括：光纤和电缆，其中，第一HDMI连接器通过电缆传输控制信号，这些控制信号可包括：SCL(Serial Clock，串行时钟)信号、SDA(Serial Data，串行数据)信号、HPD(Hot Plug Detection，热插拔检测)信号、CEC(Consumer Electronics Control，消费电子控制)信号、UD(保留)信号。
所述第一HDMI连接器，用于接收与其连接的设备输出的电信号，将电信号输出至光发射器，以及为光发射器供电和第二HDMI连接器供电；
所述光发射器，用于接收所述第一HDMI连接器输出的电信号，将电信号转换为光信号并通过所述光纤输出至所述光接收器；
所述光接收器，用于接收所述光发射器输出的光信号，将光信号转换为电信号，从电信号上取电，并输出电信号至所述第二HDMI连接器；
所述第二HDMI连接器，用于接收所述光接收器输出的电信号，并输出至与所述第二HDMI连接器相连的设备。
较佳的，所述光发射器包括：驱动器和激光器。
较佳的，所述光接收器包括：光探测器和放大器。
较佳的，所述HDMI有源光缆电路还包括：缓启动芯片，其与所述第一HDMI连接器连接，并通过电缆与第二HDMI连接器连接，用于限制启动电流。
较佳的，所述光发射器和所述光接收器通过电缆传输串行时钟SCL信号、串行数据SDA信号、消费电子控制CEC信号、UD信号。
较佳的，所述放大器为跨阻放大器(TIA，Transimpedance Amplifier)。
下面结合图2所示的电路对本申请实施例提供的HDMI AOC电路的供电原理和工作原理进行详细介绍：
供电原理：图2中，从第一HDMI连接器上的电源pin脚上取电压为5V的电，经过缓启动芯片后，供给光发射器，由Source端直接给Sink端供电，通过电缆线直传连接到Sink端的第二HMDI连接器。Source端使用driver芯片，5V供电工作。Sink端使用TIA芯片，无需5V供电。该TIA芯片是从四路HDMI信号线上取电，供给自己。具体取电方式是：TIA芯片接收PD芯片输出的四路电信号，从这四路电信号上取电，使得TIA芯片工作。这里由于PD芯片输出的四路电信号上存在电信号，因此，TIA芯片内部可以从PD芯片输出的四路电信号上取微弱的电。
工作原理：Source端第一HDMI连接器接收电信号，将电信号输出至驱动器(Driver)芯片，Driver芯片驱动LD(Laser Diode，激光器)芯片，LD芯片将电信号转化为光信号，经过光纤传输到Sink端，Sink端的PD(Photo-Diode，光探测器)芯片将光信号转化为电信号，经过TIA芯片放大，输出放大的电信号至第二HDMI连接器。
这里，除四路HDMI信号外(其中，一路信号为时钟信号，其它三路信号为数据信号)，其余信号线采用电缆线传输，这些信号包括：SCL、SDA、HPD、CEC、UD。其中SCL、SDA、HPD做上拉处理。
需要说明的是，为了清楚地在图中展现元器件间具体用何种线缆连接，上图1和图2中，用粗实线表示电缆线，用细实线表示光缆线。
该线缆产品无需使用MCU(Microcontrolle，微控制器)控制和监控。Source端耦合时，只需在四路信号线上外部加信号源激励就可以耦合。Sink端通过四路光源，使得Sink端PD芯片由光信号转化电信号，让TIA芯片工作。Sink端主板上预留了IMON(电流监控)电流孔，外接电流表，通过查看电流表的数值，进行耦合。因线缆上仅有Driver，TIA芯片，所以整体功耗相对其他AOC产品，功耗小很多。
上述电路中第一HDMI连接器及第二HDMI连接器的电路图可如图3所示，缓启动芯片的电路图可如图4所示，Driver芯片的电路图可如图5所示，TIA的电路图可如图6所示。需要说明的是，图3、图4、图5和图6所示的电路图均为现有技术中的电路图。
本申请实施例的方案中，通过光接收器和光发射器进行光电转换，并通过光纤传输数据信号，通过电缆供电以及传输控制信号，实现了信号的光电混合缆传输，相对于现有技术采用的纯电缆传输方案，延长了信号的传输距离，并保证了信号质量。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中终端中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的终端中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个终端中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种高清晰多媒体接口HDMI有源光缆电路，其特征在于，包括：第一HDMI连接器、光发射器、光纤、电缆、光接收器和第二HDMI连接器；
所述第一HDMI连接器，用于接收与其连接的设备输出的电信号，将电信号输出至光发射器，以及为光发射器供电和第二HDMI连接器供电；
所述光发射器，用于接收所述第一HDMI连接器输出的电信号，将电信号转换为光信号并通过所述光纤输出至所述光接收器；
所述光接收器，用于接收所述光发射器输出的光信号，将光信号转换为电信号，从电信号上取电，并输出电信号至所述第二HDMI连接器；
所述第二HDMI连接器，用于接收所述光接收器输出的电信号，并输出至与所述第二HDMI连接器相连的设备。
2.如权利要求1所述的HDMI有源光缆电路，其特征在于，所述光发射器包括：驱动器和激光器。
3.如权利要求1所述的HDMI有源光缆电路，其特征在于，所述光接收器包括：光探测器和放大器。
4.如权利要求1所述的HDMI有源光缆电路，其特征在于，所述HDMI有源光缆电路还包括：缓启动芯片，其与所述第一HDMI连接器连接，并通过电缆与第二HDMI连接器连接，用于限制启动电流。
5.如权利要求1所述的HDMI有源光缆电路，其特征在于，所述光发射器和所述光接收器通过电缆传输串行时钟SCL信号、串行数据SDA信号、消费电子控制CEC信号、UD保留信号。
6.如权利要求3所述的HDMI有源光缆电路，其特征在于，所述放大器接收光探测器输出的四路HDMI电信号，从四路HDM电信号上取电。
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