CN118101873A - 一种hdmi接口电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种HDMI接口电路。包括：接地端口单元、信号发送单元、信号耦合单元、信号隔离单元、接口插座单元；接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口和第二接地端口；信号发送单元，电连接于第一接地端口和信号耦合单元的一端；信号发送单元，用于输出第一信号和第二信号；信号耦合单元，用于滤除第一信号中的直流分量，得到处理后的第一信号；信号隔离单元，用于对第二信号进行隔离，得到隔离后的第二信号；接口插座单元，电连接于第二接地端口和信号耦合单元的另一端，用于向外发送处理后的第一信号和隔离后的第二信号。解决了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的问题。

Description

一种HDMI接口电路

技术领域

本申请涉及电子技术领域，特别是涉及一种HDMI接口电路。

背景技术

随着电子技术的发展，各种视频接口逐渐被应用在音视频类产品中。其中，高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，简称HDMI)，是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号，普遍应用于硬盘录像机、机顶盒、电视机、个人计算机等产品中。然而在HDMI的使用过程中，视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间可能会产生一个电压差，这个电压差会产生电流耦合到HDMI信号线上，导致HDMI接口烧坏。

现有技术主要采用在HDMI的接口处设置防护电路，来保护HDMI的接口不被耦合到HDMI信号线上的电流烧毁。然而，当视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差高于HDMI接口内部静电防护器件的工作电压时，仍会在HDMI信号线上产生持续电流，导致HDMI接口烧坏。

针对因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种HDMI接口电路，以解决现有的HDMI接口电路，因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种HDMI接口电路，包括：接地端口单元、信号发送单元、信号耦合单元、信号隔离单元以及接口插座单元；

所述接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口和第二接地端口；

所述信号发送单元，电连接于所述第一接地端口和所述信号耦合单元的一端；所述信号发送单元，用于输出第一信号和第二信号；

所述信号耦合单元，用于滤除所述信号发送单元所输出的第一信号中的直流分量，得到处理后的第一信号；

所述信号隔离单元，分别电连接所述信号发送单元、所述接口插座单元、所述第一接地端口和所述第二接地端口；所述信号隔离单元，用于基于所述第二接地端口对所述信号发送单元所输出的所述第二信号进行隔离，得到隔离后的第二信号；

所述接口插座单元，电连接于所述第二接地端口和所述信号耦合单元的另一端；所述接口插座单元，用于向外发送所述处理后的第一信号和所述隔离后的第二信号。

在其中的一个实施例中，还包括电源单元和信号端接电阻单元；

所述电源单元包括第一电源和第二电源；所述电源单元，用于为所述HDMI接口电路提供电源；

所述信号端接电阻单元的一端电连接于所述第一电源，所述信号端接电阻单元的另一端电连接于所述信号发送单元和所述信号耦合单元之间；所述信号端接电阻单元，用于与所述信号发送单元的内部电流源一起产生所述第一信号。

在其中的一个实施例中，还包括上拉下拉电阻单元；

所述上拉下拉电阻单元包括两组上拉电阻和一组下拉电阻；所述两组上拉电阻包括第一组上拉电阻和第二组上拉电阻；

所述第一组上拉电阻的一端电连接于所述第一电源，所述第一组上拉电阻的另一端电连接于信号发送单元和所述信号隔离单元之间；所述第二组上拉电阻的一端电连接于所述第二电源，所述第二组上拉电阻的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号隔离单元之间；所述下拉电阻的一端电连接于所述第二接地端口，所述下拉电阻的另一端电连接于所述信号隔离单元和所述接口插座单元之间。

在其中的一个实施例中，还包括偏置电阻单元；

所述偏置电阻单元的一端电连接于所述第二接地端口；所述偏置电阻单元的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号耦合单元之间；所述偏置电阻单元，用于产生直流偏置电压。

第二个方面，在本实施例中提供了一种HDMI接口电路，包括：接地端口单元、接口插座单元、信号耦合单元、信号隔离单元以及信号接收单元；

所述接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口和第二接地端口；

所述接口插座单元，电连接于所述第二接地端口和所述信号耦合单元的一端；所述接口插座单元，用于接收外部的第一信号和外部的第二信号；

所述信号耦合单元，用于滤除所述接口插座单元所接收到的所述外部的第一信号中的直流分量，得到处理后的外部的第一信号；

所述信号隔离单元，分别电连接所述信号接收单元、所述接口插座单元、所述第一接地端口和所述第二接地端口；所述信号隔离单元，用于基于所述第一接地端口对所述接口插座单元所接收到的所述外部的第二信号进行隔离，得到隔离后的外部的第二信号；

所述信号接收单元，电连接于所述第一接地端口和所述信号耦合单元的另一端；所述信号接收单元，用于接收所述处理后的外部的第一信号和所述隔离后的外部的第二信号。

在其中的一个实施例中，还包括电源单元和上拉端接电阻单元；

所述电源单元包括第一电源和第二电源；所述电源单元，用于为所述HDMI接口电路提供电源；

所述上拉端接电阻单元的一端电连接于所述第一电源，所述上拉端接电阻的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号耦合单元之间；所述上拉端接电阻单元，用于产生直流偏置电压。

在其中的一个实施例中，还包括上拉电阻单元；

所述上拉电阻单元包括三组上拉电阻；所述三组上拉电阻包括第一组上拉电阻、第二组上拉电阻和第三组上拉电阻；

所述第一组上拉电阻的一端电连接于第一电源，所述第一组上拉电阻的另一端电连接于信号接收单元和所述信号隔离单元之间；所述第二组上拉电阻的一端电连接于所述第二电源，所述第二组上拉电阻的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号隔离单元之间；所述第三组上拉电阻的一端电连接于所述第二电源，所述第三组上拉电阻的另一端电连接于所述信号隔离单元和所述接口插座单元之间。

在其中的一个实施例中，还包括静电防护单元；所述静电防护单元的一端电连接于所述第二接地端口，所述静电防护单元的另一端电连接于所述信号耦合单元和所述接口插座单元之间；所述静电防护单元，用于吸收所述信号耦合单元和所述接口插座单元之间的异常电流。

在其中的一个实施例中，所述静电防护单元包括N个双向TVS管；所述N个双向TVS管的一端电连接于所述第二接地端口，所述N个双向TVS管中的N₁个双向TVS管的另一端分别电连接于所述接口插座单元的N₁个引脚和所述信号耦合单元之间，所述N个双向TVS管中的N₂个双向TVS管的另一端分别电连接于所述接口插座单元的N₂个引脚和所述信号隔离单元之间；其中，N等于N₁和N₂之和，N、N₁和N₂均为正整数。

在其中的一个实施例中，还包括限流保护单元；

所述限流保护单元的一端，电连接于所述接口插座单元的电源输出引脚，所述限流保护单元的另一端，电连接于所述第二电源。

在其中的一个实施例中，还包括电源隔离单元；所述电源隔离单元用于隔离所述接口插座单元的电源输出引脚的电源。

在其中的一个实施例中，所述第一接地端口和所述第二接地端口之间采用耦合电容进行隔离。

与相关技术相比，在本实施例中提供的HDMI接口电路，包括：接地端口单元、信号发送单元、信号耦合单元、信号隔离单元以及接口插座单元；接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口和第二接地端口；信号发送单元，电连接于第一接地端口和信号耦合单元的一端；信号发送单元，用于输出第一信号和第二信号；信号耦合单元，用于滤除信号发送单元所输出的第一信号中的直流分量，得到处理后的第一信号；信号隔离单元，分别电连接信号发送单元、接口插座单元、第一接地端口和第二接地端口；信号隔离单元，用于基于第二接地端口对信号发送单元所输出的第二信号进行隔离，得到隔离后的第二信号；接口插座单元，电连接于第二接地端口和信号耦合单元的另一端；接口插座单元，用于向外发送处理后的第一信号和隔离后的第二信号。其通过设置相互隔离的两种接地端口，使得信号发送单元和接口插座单元使用两种相互隔离的第一接地端口和第二接地端口，信号隔离单元能够将信号发送单元的信号隔离为两种接地端口的不同信号，使得视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间不共用一个接地端口，不能产生电压差，避免了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的情况，解决了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的问题。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本实施例的一HDMI输出接口电路的电路结构框图；

图2是本实施例的另一HDMI输出接口电路的电路结构示意图；

图3是本实施例的一HDMI输入接口电路的电路结构框图；

图4是本实施例的另一HDMI输入接口电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

在本实施例中提供了两种HDMI接口电路。分别用于HDMI输出接口和HDMI输入接口。因此，实施例部分具体提供了DMI输出接口电路和DMI输入接口电路进行说明。

图1是本实施例的HDMI输出接口电路的电路结构框图。如图1所示，该HDMI输出接口电路100，包括接地端口单元、信号发送单元102、信号耦合单元103、信号隔离单元104以及接口插座单元105。其中，接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口1012和第二接地端口1014；信号发送单元102，电连接于第一接地端口1012和信号耦合单元103的一端；信号发送单元102，用于输出第一信号和第二信号；信号耦合单元103，用于滤除信号发送单元102所输出的第一信号中的直流分量，得到处理后的第一信号；信号隔离单元104，分别电连接信号发送单元102、接口插座单元105、第一接地端口1012和第二接地端口1014；信号隔离单元104，用于基于第二接地端口1014对信号发送单元102所输出的第二信号进行隔离，得到隔离后的第二信号；接口插座单元105，电连接于第二接地端口1014和信号耦合单元103的另一端；接口插座单元105，用于向外发送处理后的第一信号和隔离后的第二信号。

上述信号发送单元102，可以包括一个HDMI信号发送器，上述HDMI信号发送器用于输出第一信号和第二信号。其中，上述第一信号，可以为TMDS(Transition MinimizedDifferential Signaling，过渡调制差分信号)信号，TMDS信号包括TMDS差分数据和TMDS时钟信号。具体地，上述第一信号包括三个TMDS差分数据和一个TMDS时钟信号。上述第二信号，包括DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号。其中，DDC信号是指通过HDMI接口连接设备与显示器之间进行通信和数据交换所需的协议和控制器。CEC控制信号，是消费电子控制通道，通过该通道可以控制试听设备。热拔插HPD信号，是一种从HDMI显示器端生成并传输至HDMI源端的检测信号。

另外，上述信号耦合单元103，可以包括N₁个电容；N₁个电容的一端分别电连接于信号发送单元102的N₁个引脚；N₁个电容的另一端分别电连接于接口插座单元105的N₁个引脚。其中，N₁为正整数。例如，N₁等于8。

进一步地，上述信号隔离单元104，可以为信号隔离芯片，例如，上述信号隔离单元104为光耦器。具体地，上述信号隔离单元104的信号隔离芯片，可以包括12个引脚，12个引脚分别为引脚1至引脚12，其中，引脚1电连接第二电源1064，引脚2连接信号发送单元102输出DDC信号的SCL引脚，引脚3连接信号发送单元102输出DDC信号的SDA引脚，引脚4连接信号发送单元102输出CEC信号的引脚，引脚5连接信号发送单元102输出热拔插HPD信号的引脚，引脚6连接第一接地端口1012，引脚7连接第二接地端口1014，引脚8至引脚11分别连接接口插座单元105的四个引脚，引脚12连接第二电源1064。上述信号隔离单元104，用于基于第一接地端口1012和第二接地端口1014对信号发送单元102所输出的DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号进行隔离，得到隔离后的以第一接地端口1012为接地端的DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号，以及隔离后的以第二接地端口1014为接地端的DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号。

上述接口插座单元105，可以为HDMI接口标准插座。具体地，可以为Type A、TypeB、Type C、Type D或Type E等规格的HDMI插座中的一个。上述接口插座单元105，为HDMI输入接口电路和HDMI输出接口电路之间的数据传输的接口标准插座。

在本实施例中，通过设置相互隔离的两种接地端口，使得信号发送单元102和接口插座单元105使用两种相互隔离的第一接地端口1012和第二接地端口1014，信号隔离单元104能够将信号发送单元102的信号隔离为两种接地端口的不同信号，使得视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间不共用一个接地端口，不能产生电压差，避免了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的情况，解决了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的问题。

在其中一个实施例中，继续参见图1，该HDMI输出接口电路100，还包括电源单元和信号端接电阻单元107；电源单元包括第一电源1062和第二电源1064；电源单元，用于为HDMI输出接口电路100提供电源；信号端接电阻单元107的一端电连接于第一电源1062，信号端接电阻单元107的另一端电连接于信号发送单元102和信号耦合单元103之间；信号端接电阻单元107，用于与信号发送单元102的内部电流源一起产生第一信号。

上述第一电源1062，可以为供电电压值为3.3V的直流电源。上述第二电源1064，可以为供电电压值为5V的直流电源。需要说明的是，本实施例中采用3.3V的直流电源和5V的直流电源作为该HDMI输出接口电路100的供电电源，还可以根据具体需求而具体设定这个供电电源，本实施例在此不做具体设定。上述信号端接电阻单元107，可以包括N₁个电阻。具体地，上述信号端接电阻单元107，可以由N₁个相同或不同阻值的电阻组成，其中每个电阻的阻值范围可以在50Ω至200Ω之间，N₁为正整数。上述信号端接电阻单元107，可以用于与信号发送单元102的内部电流源一起产生上述三个TMDS差分数据和一个TMDS时钟信号。需要说明的是，上述信号端接电阻单元107中的每个电阻，可以根据具体需求而具体设定，只要能够达到信号端接电阻单元107与信号发送单元102的内部电流源一起产生需要的三个TMDS差分数据和一个TMDS时钟信号即可，本实施例对信号端接电阻单元107中的每个电阻具体的阻值不做具体限定。

进一步地，在其中一个实施例中，继续参见图1，该HDMI输出接口电路100，还包括上拉下拉电阻单元；上拉下拉电阻单元包括两组上拉电阻和一组下拉电阻1082；两组上拉电阻包括第一组上拉电阻1084和第二组上拉电阻1086；第一组上拉电阻1084的一端电连接于第一电源1062，第一组上拉电阻1084的另一端电连接于信号发送单元102和信号隔离单元104之间；第二组上拉电阻1086的一端电连接于第二电源1064，第二组上拉电阻1086的另一端电连接于接口插座单元105和信号隔离单元104之间；下拉电阻1082的一端电连接于第二接地端口1014，下拉电阻1082的另一端电连接于信号隔离单元104和接口插座单元105之间。

上述上拉下拉电阻单元中的第一组上拉电阻1084，可以包括两个电阻，分别为第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端电连接于第一电源1062，第一电阻的另一端电连接于信号发送单元102的SCL引脚和信号隔离单元104的引脚2之间；第二电阻的一端电连接于第一电源1062，第二电阻的另一端电连接于信号发送单元102的SDA引脚和信号隔离单元104的引脚3之间。上述上拉下拉电阻单元中的第二组上拉电阻1086，可以包括两个电阻，分别为第三电阻和第四电阻，第三电阻的一端电连接于第二电源1064，第三电阻的另一端电连接于接口插座单元105的一个引脚和信号隔离单元104的引脚11之间；第四电阻的一端电连接于第二电源1064，第四电阻的另一端电连接于接口插座单元105的一个引脚和信号隔离单元104的引脚10之间；其中，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值可以设置为2KΩ左右。下拉电阻1082的一端电连接于第二接地端口1014，下拉电阻1082的另一端电连接于信号隔离单元104的引脚8与接口插座单元105的一个引脚之间，下拉电阻1082的阻值可以设置为100KΩ左右。

另外，在其中一个实施例中，继续参见图1，该HDMI输出接口电路100，还包括偏置电阻单元109；偏置电阻单元109的一端电连接于第二接地端口1014；偏置电阻单元109的另一端电连接于接口插座单元105和信号耦合单元103之间；偏置电阻单元109，用于产生直流偏置电压。

上述偏置电阻单元109，可以包括N₁个电阻。具体地，上述偏置电阻单元109，可以由N₁个相同或不同阻值的电阻组成，其中每个电阻的阻值可以设置为500Ω左右。上述偏置电阻单元109，可以用于与HDMI输入接口电路200的信号端接电阻单元107一起产生一个直流偏置电压。需要说明的是，上述偏置电阻单元109中的每个电阻，可以根据具体需求而具体设定，只要能够达到偏置电阻单元109与HDMI输入接口电路200的信号端接电阻单元107一起产生一个直流偏置电压即可，本实施例对偏置电阻单元109中的每个电阻具体的阻值不做具体限定。

另外，在其中一个实施例中，继续参见图1，该HDMI输出接口电路100，还包括静电防护单元110；静电防护单元110的一端电连接于第二接地端口1014，静电防护单元110的另一端电连接于信号耦合单元103和接口插座单元105之间；静电防护单元110，用于吸收信号耦合单元103和接口插座单元105之间的异常电流。

在本实施例中，上述静电防护单元110可以包括N个TVS管。其中，N为正整数，N大于N₁。

具体地，在其中一个实施例中，静电防护单元110包括N个双向TVS管；N个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，N个双向TVS管中的N₁个双向TVS管的另一端分别电连接于接口插座单元105的N₁个引脚和信号耦合单元103之间，N个双向TVS管中的N₂个双向TVS管的另一端分别电连接于接口插座单元105的N₂个引脚和信号隔离单元104之间；其中，N等于N₁和N₂之和，N、N₁和N₂均为正整数。

具体地，N个双向TVS管中，N₁个双向TVS管，一端电连接于第二接地端口1014，另一端电连接于信号耦合单元103和接口插座单元105之间，用于吸收信号耦合单元103和接口插座单元105之间的异常电流。另外的N₂个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，另一端电连接于信号隔离单元104和接口插座单元105之间，用于吸收信号隔离单元104和接口插座单元105之间的异常电流。在本实施例中，N₁等于8，N₂等于4，8个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，另一端分别电连接于信号耦合单元103的8个电容和接口插座单元105与之相连的引脚之间，4个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，另一端分别电连接于信号隔离单元104的引脚8至引脚11和接口插座单元105与之相连的引脚之间。

另外，在其中一个实施例中，继续参见图1，该HDMI输出接口电路100，还包括限流保护单元111；限流保护单元111的一端，电连接于接口插座单元105的电源输出引脚，限流保护单元111的另一端，电连接于第二电源1064。

需要说明的是，上述限流保护单元111，可以为热敏电阻或者其它具有限流保护功能的器件，本实施例在此不对上述限流保护单元111做具体限定，只要能够保证HDMI接口电路100工作在最大温度范围内过流保护大于55mA即可。

图2是本实施提供的另一HDMI输出接口电路的电路结构示意图，如图2所示，该HDMI输出接口电路100的接地端口单元包括第一接地端口1012和第二接地端口1014；信号发送单元102包括一个HDMI信号发送器。信号耦合单元103包括8个容值为0.1uF的电容，8个电容分别为C1至C8；8个电容的一端分别电连接于HDMI信号发送器的8个引脚；8个电容的另一端分别电连接于接口插座单元105的8个引脚。信号隔离单元104包括一个信号隔离芯片U1，信号隔离芯片U1包括12个引脚，引脚1电连接第二电源1064，引脚2连接信号发送单元102输出DDC信号的SCL引脚，引脚3连接信号发送单元102输出DDC信号的SDA引脚，引脚4连接信号发送单元102输出CEC信号的引脚，引脚5连接信号发送单元102输出热拔插HPD信号的引脚，引脚6连接第一接地端口1012，引脚7连接第二接地端口1014，引脚8至引脚11分别连接接口插座单元105的四个引脚，引脚12连接第二电源1064。接口插座单元105为HDMI接口标准插座，包括19个引脚。电源单元，包括第一电源1062和第二电源1064，其中，第一电源1062为3.3V的直流电源，第二电源1064为5V的直流电源。信号端接电阻单元107包括8个阻值为200Ω的电阻，分别为R1至R8。偏置电阻单元109包括8个阻值为560Ω的电阻，分别为R9至R16。上拉下拉电阻单元的第一电阻R17、第二电阻R18、第三电阻R19和第四电阻R20，阻值均为2KΩ；下拉电阻1082可以包括一个电阻R21，阻值为100KΩ。静电防护单元110，包括12个双向TVS管，12个双向TVS管为D1至D12。限流保护单元111为热敏电阻RT1。

优选地，在其中一个实施例中，该HDMI输出接口电路100，还包括电源隔离单元；电源隔离单元用于隔离接口插座单元105的电源输出引脚的电源。

在接口插座单元105中，有一个输出引脚，需要输出一个+5V的电压值，为了保证HDMI输出接口电路100的安全，需要对这个输出引脚进行隔离。具体地，可以采用变压器作为输出引脚的隔离器件。

优选地，在其中一个实施例中，第一接地端口1012和第二接地端口1014之间采用耦合电容进行隔离。

需要说明的是，为使HDMI输出接口电路100满足更好的EMC(ElectromagneticCompatibility，电磁兼容性)效果，可以在第一接地端口1012和第二接地端口1014之间接入一个耦合电容，对第一接地端口1012和第二接地端口1014进行隔离。为了保证HDMI输出接口电路100的安全性，此耦合电容需要具有较高的耐压性。例如，可以采用2KVD的耐压电容。

图3是本实施例提供的一HDMI输入接口电路的电路结构框图。如图3所示，该HDMI输入接口电路200，包括接地端口单元、接口插座单元105、信号耦合单元103、信号隔离单元104以及信号接收单元112；接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口1012和第二接地端口1014；接口插座单元105，电连接于第二接地端口1014和信号耦合单元103的一端；接口插座单元105，用于接收外部的第一信号和外部的第二信号；信号耦合单元103，用于滤除接口插座单元105所接收到的外部的第一信号中的直流分量，得到处理后的外部的第一信号；信号隔离单元104，分别电连接信号接收单元112、接口插座单元105、第一接地端口1012和第二接地端口1014；信号隔离单元104，用于基于第一接地端口1012和第二接地端口1014对接口插座单元105所接收到的外部的第二信号进行隔离，得到隔离后的外部的第二信号；信号接收单元112，电连接于第一接地端口1012和信号耦合单元103的另一端；信号接收单元112，用于接收处理后的外部的第一信号和隔离后的外部的第二信号。

上述接口插座单元105，可以为HDMI接口标准插座，具体地，可以为Type A、TypeB、Type C、Type D或Type E等规格的HDMI插座中的一个。上述接口插座单元105，为HDMI输入接口电路200和HDMI输出接口电路100之间的数据传输的接口标准插座。上述信号耦合单元103，可以包括N₁个电容；N₁个电容的一端分别电连接于信号发送单元102的N₁个引脚；N₁个电容的另一端分别电连接于接口插座单元105的N₁个引脚。其中，N₁为正整数。例如，N₁等于8。上述信号隔离单元104，可以为信号隔离芯片，例如，上述信号隔离单元104为光耦器。具体地，上述信号隔离单元104的信号隔离芯片，可以包括12个引脚，具体连接方式与图2的连接方式相同。上述信号隔离单元104，用于基于第一接地端口1012和第二接地端口1014对接口插座单元105所接收到的外部的DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号进行隔离，得到隔离后的外部的以第一接地端口1012为接地端的DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号，以及隔离后的外部的以第二接地端口1014为接地端的DDC信号、CEC控制信号和热拔插HPD信号。上述信号接收单元112，可以包括一个HDMI信号接收器，上述HDMI信号接收器用于接收第一信号和第二信号。需要说明的是，为了减小设计面积，可以将HDMI信号发送器和HDMI信号接收器集成在一个芯片上。

在本实施例中，通过设置相互隔离的两种接地端口，使得信号接收单元112和接口插座单元105使用两种相互隔离的第一接地端口1012和第二接地端口1014，信号隔离单元104能够将信号接收单元112的信号隔离为两种接地端口的不同信号，使得视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间不共用一个接地端口，不能产生电压差，避免了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的情况，解决了因为视频发送设备的接口与视频接收设备的接口之间的电压差而导致HDMI接口烧坏的问题。

在其中一个实施例中，继续参见图3，该HDMI输入接口电路200，包括电源单元和上拉端接电阻单元113；电源单元包括第一电源1062和第二电源1064；电源单元，用于为HDMI输入接口电路200提供电源；上拉端接电阻单元113的一端电连接于第一电源1062，上拉端接电阻单元113的另一端电连接于接口插座单元105和信号耦合单元103之间；上拉端接电阻单元113，用于产生直流偏置电压。

上述第一电源1062，可以为供电电压值为3.3V的直流电源。上述第二电源1064，可以为供电电压值为5V的直流电源。需要说明的是，本实施例中采用3.3V的直流电源和5V的直流电源作为该HDMI输入接口电路200的供电电源，还可以根据具体需求而具体设定这个供电电源，本实施例在此不做具体设定。上述上拉端接电阻单元113，可以包括N₁个电阻。具体地，上述上拉端接电阻单元113，可以由N₁个相同或不同阻值的电阻组成，其中每个电阻的阻值范围可以在50Ω至200Ω之间。上述上拉端接电阻单元113，可以用于与信号发送单元102的偏置电阻单元109一起产生一个直流偏置电压。需要说明的是，上述上拉端接电阻单元113中的每个电阻，可以根据具体需求而具体设定，只要能够达到上拉端接电阻单元113与信号发送单元102的偏置电阻单元109一起产生一个直流偏置电压即可，本实施例对上拉端接电阻单元113中的每个电阻具体的阻值不做具体限定。

在其中一个实施例中，继续参见图3，该HDMI输入接口电路200，还包括上拉电阻单元；上拉电阻单元包括三组上拉电阻；三组上拉电阻包括第一组上拉电阻1084、第二组上拉电阻1086和第三组上拉电阻1088；第一组上拉电阻1084的一端电连接于第一电源1062，第一组上拉电阻1084的另一端电连接于信号接收单元112和信号隔离单元104之间；第二组上拉电阻1086的一端电连接于第二电源1064，第二组上拉电阻1086的另一端电连接于接口插座单元105和信号隔离单元104之间；第三组上拉电阻1088的一端电连接于第二电源1064，第三组上拉电阻1088的另一端电连接于信号隔离单元104和接口插座单元105之间。

上述上拉电阻单元中的第一组上拉电阻1084，可以包括两个电阻，分别为第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端电连接于第一电源1062，第一电阻的另一端电连接于信号接收单元112的SCL引脚和信号隔离单元104的引脚2之间；第二电阻的一端电连接于第一电源1062，第二电阻的另一端电连接于信号接收单元112的SDA引脚和信号隔离单元104的引脚3之间。上述上拉电阻单元中的第二组上拉电阻1086，可以包括两个电阻，分别为第三电阻和第四电阻，第三电阻的一端电连接于第二电源1064，第三电阻的另一端电连接于接口插座单元105的一个引脚和信号隔离单元104的引脚11之间；第四电阻的一端电连接于第二电源1064，第四电阻的另一端电连接于接口插座单元105的一个引脚和信号隔离单元104的引脚10之间；其中，第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的阻值可以设置为2KΩ左右。上述上拉电阻单元中的第三组上拉电阻1088，可以包括一个电阻，为第五电阻，第五电阻的一端电连接于第二电源1064，第五电阻的另一端电连接于信号隔离单元104的引脚8与接口插座单元105的一个引脚之间，第五电阻的阻值可以设置为1KΩ左右。

另外，在其中一个实施例中，继续参见图3，该HDMI输入接口电路200，还包括静电防护单元110；静电防护单元110的一端电连接于第二接地端口1014，静电防护单元110的另一端电连接于信号耦合单元103和接口插座单元105之间；静电防护单元110，用于吸收信号耦合单元103和接口插座单元105之间的异常电流。

在本实施例中，上述静电防护单元110可以包括N个TVS管。其中，N为正整数，N大于N₁。

具体地，在其中一个实施例中，静电防护单元110包括N个双向TVS管；N个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，N个双向TVS管中的N₁个双向TVS管的另一端分别电连接于接口插座单元105的N₁个引脚和信号耦合单元103之间，N个双向TVS管中的N₂个双向TVS管的另一端分别电连接于接口插座单元105的N₂个引脚和信号隔离单元104之间；其中，N等于N₁和N₂之和，N、N₁和N₂均为正整数。

具体地，N个双向TVS管中，N₁个双向TVS管，一端电连接于第二接地端口1014，另一端电连接于信号耦合单元103和接口插座单元105之间，用于吸收信号耦合单元103和接口插座单元105之间的异常电流。另外的N₂个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，另一端电连接于信号隔离单元104和接口插座单元105之间，用于吸收信号隔离单元104和接口插座单元105之间的异常电流。在本实施例中，N₁等于8，N₂等于4，8个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，另一端分别电连接于信号耦合单元103的8个电容和接口插座单元105与之相连的引脚之间，4个双向TVS管的一端电连接于第二接地端口1014，另一端分别电连接于信号隔离单元104的引脚8至引脚11和接口插座单元105与之相连的引脚之间。

另外，在其中一个实施例中，继续参见图3，该HDMI输入接口电路200，还包括限流保护单元111；限流保护单元111的一端，电连接于接口插座单元105的电源输出引脚，限流保护单元111的另一端，电连接于第二电源1064。

需要说明的是，上述限流保护单元111，可以为热敏电阻或者其它具有限流保护功能的器件，本实施例在此不对上述限流保护单元111做具体限定，只要能够保证HDMI输入接口电路200工作在最大温度范围内过流保护大于55mA即可。

图4是本实施提供的另一HDMI输入接口电路的电路结构示意图，如图4所示，该HDMI输入接口电路200的接地端口单元包括第一接地端口1012和第二接地端口1014；信号接收单元112包括一个HDMI信号接收器；信号耦合单元103包括8个容值为0.1uF的电容，8个电容分别为C1至C8；8个电容的一端分别电连接于HDMI信号接收器的8个引脚；8个电容的另一端分别电连接于接口插座单元105的8个引脚；信号隔离单元104包括一个信号隔离芯片U1，信号隔离芯片U1包括12个引脚，12个引脚分别为引脚1至引脚12，引脚1电连接第二电源1064，引脚2连接信号接收单元112接收DDC信号的SCL引脚，引脚3连接信号接收单元112接收DDC信号的SDA引脚，引脚4连接信号接收单元112接收CEC信号的引脚，引脚5连接信号接收单元112接收热拔插HPD信号的引脚，引脚6连接第一接地端口1012，引脚7连接第二接地端口1014，引脚8至引脚11分别连接接口插座单元105的四个引脚，引脚12连接第二电源1064。接口插座单元105为HDMI接口标准插座，包括19个引脚。电源单元，包括第一电源1062和第二电源1064，其中，第一电源1062为3.3V的直流电源，第二电源1064为5V的直流电源。上拉端接电阻单元112包括8个阻值为50Ω的电阻，分别为R9至R16。上拉电阻单元的第一电阻R17、第二电阻R18、第三电阻R19和第四电阻R20，阻值均为2KΩ；第五电阻R21，阻值为1KΩ。静电防护单元110，包括12个双向TVS管，12个双向TVS管为D1至D12。限流保护单元111为热敏电阻RT1。

优选地，在其中一个实施例中，该HDMI输入接口电路200，还包括电源隔离单元；电源隔离单元用于隔离接口插座单元105的电源输出引脚的电源。

在接口插座单元105中，有一个输出引脚，需要输出一个+5V的电压值，为了保证HDMI输入接口电路200的安全，需要对这个输出引脚进行隔离。具体地，可以采用变压器作为输出引脚的隔离器件。

优选地，在其中一个实施例中，第一接地端口1012和第二接地端口1014之间采用耦合电容进行隔离。

需要说明的是，为使HDMI输入接口电路200满足更好的EMC(ElectromagneticCompatibility，电磁兼容性)效果，可以在第一接地端口1012和第二接地端口1014之间接入一个耦合电容，对第一接地端口1012和第二接地端口1014进行隔离。为了保证HDMI输入接口电路200的安全性，此耦合电容需要具有较高的耐压性。例如，可以采用2KVD的耐压电容。

需要说明的是，在本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在本实施例中不再赘述。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种HDMI接口电路，其特征在于，包括：接地端口单元、信号发送单元、信号耦合单元、信号隔离单元以及接口插座单元；

所述接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口和第二接地端口；

所述信号发送单元，电连接于所述第一接地端口和所述信号耦合单元的一端；所述信号发送单元，用于输出第一信号和第二信号；

所述信号耦合单元，用于滤除所述信号发送单元所输出的第一信号中的直流分量，得到处理后的第一信号；

所述信号隔离单元，分别电连接所述信号发送单元、所述接口插座单元、所述第一接地端口和所述第二接地端口；所述信号隔离单元，用于基于所述第一接地端口和所述第二接地端口对所述信号发送单元所输出的所述第二信号进行隔离，得到隔离后的第二信号；

所述接口插座单元，电连接于所述第二接地端口和所述信号耦合单元的另一端；所述接口插座单元，用于向外发送所述处理后的第一信号和所述隔离后的第二信号。

2.根据权利要求1所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括电源单元和信号端接电阻单元；

所述电源单元包括第一电源和第二电源；所述电源单元，用于为所述HDMI接口电路提供电源；

所述信号端接电阻单元的一端电连接于所述第一电源，所述信号端接电阻单元的另一端电连接于所述信号发送单元和所述信号耦合单元之间；所述信号端接电阻单元，用于与所述信号发送单元的内部电流源一起产生所述第一信号。

3.根据权利要求2所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括上拉下拉电阻单元；

所述上拉下拉电阻单元包括两组上拉电阻和一组下拉电阻；所述两组上拉电阻包括第一组上拉电阻和第二组上拉电阻；

所述第一组上拉电阻的一端电连接于所述第一电源，所述第一组上拉电阻的另一端电连接于信号发送单元和所述信号隔离单元之间；所述第二组上拉电阻的一端电连接于所述第二电源，所述第二组上拉电阻的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号隔离单元之间；所述下拉电阻的一端电连接于所述第二接地端口，所述下拉电阻的另一端电连接于所述信号隔离单元和所述接口插座单元之间。

4.根据权利要求3所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括偏置电阻单元；

所述偏置电阻单元的一端电连接于所述第二接地端口；所述偏置电阻单元的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号耦合单元之间；所述偏置电阻单元，用于产生直流偏置电压。

5.一种HDMI接口电路，其特征在于，包括：接地端口单元、接口插座单元、信号耦合单元、信号隔离单元以及信号接收单元；

所述接地端口单元，包括相互隔离的第一接地端口和第二接地端口；

所述接口插座单元，电连接于所述第二接地端口和所述信号耦合单元的一端；所述接口插座单元，用于接收外部的第一信号和外部的第二信号；

所述信号耦合单元，用于滤除所述接口插座单元所接收到的所述外部的第一信号中的直流分量，得到处理后的外部的第一信号；

所述信号隔离单元，分别电连接所述信号接收单元、所述接口插座单元、所述第一接地端口和所述第二接地端口；所述信号隔离单元，用于基于所述第一接地端口和所述第二接地端口对所述接口插座单元所接收到的所述外部的第二信号进行隔离，得到隔离后的外部的第二信号；

所述信号接收单元，电连接于所述第一接地端口和所述信号耦合单元的另一端；所述信号接收单元，用于接收所述处理后的外部的第一信号和所述隔离后的外部的第二信号。

6.根据权利要求5所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括电源单元和上拉端接电阻单元；

所述电源单元包括第一电源和第二电源；所述电源单元，用于为所述HDMI接口电路提供电源；

所述上拉端接电阻单元的一端电连接于所述第一电源，所述上拉端接电阻的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号耦合单元之间；所述上拉端接电阻单元，用于产生直流偏置电压。

7.根据权利要求6所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括上拉电阻单元；

所述上拉电阻单元包括三组上拉电阻；所述三组上拉电阻包括第一组上拉电阻、第二组上拉电阻和第三组上拉电阻；

所述第一组上拉电阻的一端电连接于第一电源，所述第一组上拉电阻的另一端电连接于信号接收单元和所述信号隔离单元之间；所述第二组上拉电阻的一端电连接于所述第二电源，所述第二组上拉电阻的另一端电连接于所述接口插座单元和所述信号隔离单元之间；所述第三组上拉电阻的一端电连接于所述第二电源，所述第三组上拉电阻的另一端电连接于所述信号隔离单元和所述接口插座单元之间。

8.根据权利要求4或7所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括静电防护单元；所述静电防护单元的一端电连接于所述第二接地端口，所述静电防护单元的另一端电连接于所述信号耦合单元和所述接口插座单元之间；所述静电防护单元，用于吸收所述信号耦合单元和所述接口插座单元之间的异常电流。

9.根据权利要求8所述的HDMI接口电路，其特征在于，所述静电防护单元包括N个双向TVS管；所述N个双向TVS管的一端电连接于所述第二接地端口，所述N个双向TVS管中的N₁个双向TVS管的另一端分别电连接于所述接口插座单元的N₁个引脚和所述信号耦合单元之间，所述N个双向TVS管中的N₂个双向TVS管的另一端分别电连接于所述接口插座单元的N₂个引脚和所述信号隔离单元之间；其中，N等于N₁和N₂之和，N、N₁和N₂均为正整数。

10.根据权利要求9所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括限流保护单元；

所述限流保护单元的一端，电连接于所述接口插座单元的电源输出引脚，所述限流保护单元的另一端，电连接于所述第二电源。

11.根据权利要求10所述的HDMI接口电路，其特征在于，还包括电源隔离单元；所述电源隔离单元用于隔离所述接口插座单元的电源输出引脚的电源。

12.根据权利要求11所述的HDMI接口电路，其特征在于，所述第一接地端口和所述第二接地端口之间采用耦合电容进行隔离。