Brochage HDMI : Type A, mini HDMI et micro HDMI

Mêmes signaux, trois numérotations

Les trois connecteurs portent exactement les mêmes 19 signaux ; un adaptateur passif les relie fil à fil. Ce qui change, c’est le numéro de broche. Le mini HDMI reprend l’ordre du Type A en plaçant chaque écran avant son positif. Le micro HDMI repart de zéro : HPD en 1, Utility en 2, les paires TMDS de 3 à 14, puis CEC, masse, SCL, SDA et +5 V.

La colonne « Broche Type A » des tables mini et micro donne la correspondance. Elle sert à câbler un adaptateur, mais surtout à vérifier un symbole de schéma : une bibliothèque qui recopie la numérotation du Type A sur une empreinte micro HDMI produit une carte où plus rien ne fonctionne.

+5 V, DDC, HPD et CEC : les valeurs de la spécification

+5 V. La source fournit au moins 55 mA, entre 4,8 et 5,3 V, et doit limiter le courant à 0,5 A au plus. L’écran n’y tire pas plus de 50 mA, et 10 mA seulement quand il est lui-même alimenté : ce +5 V sert surtout à lire l’EDID d’un écran éteint. Son retour passe par la masse DDC/CEC.

DDC. C’est un bus I²C en mode standard, référencé au 5 V. La source le tire au +5 V par 1,5 à 2,0 kΩ sur SCL et SDA ; l’écran ajoute 47 kΩ sur SCL. La capacité admise est de 50 pF côté source comme côté écran, 700 pF pour le câble.

HPD. L’écran le met à l’état haut (2,4 à 5,3 V, résistance de sortie de 1 kΩ ± 20 %) seulement quand il voit le +5 V et que son EDID est lisible. La source le lit haut au-dessus de 2,0 V, bas sous 0,8 V. Beaucoup d’écrans relient simplement HPD au +5 V par 1 kΩ : la spécification recommande donc une résistance de rappel vers la masse côté source, pour distinguer « débranché » de « haut ».

CEC. Ligne à un fil, partagée par tous les appareils de l’installation, rappelée par 27 kΩ ± 5 % dans chaque appareil, niveau haut entre 2,5 et 3,63 V. Ce rappel doit se déconnecter quand l’appareil est éteint, par exemple avec une diode en série, sinon un appareil hors tension bloque le bus.

Routage des paires TMDS

Chaque paire TMDS se route en 100 Ω différentiel, la valeur que la spécification impose au connecteur et au câble. Gardez les deux lignes d’une paire de même longueur, sans changement de couche inutile, et posez un plan de masse continu dessous. L’écart entre paires compte moins, le récepteur réaligne les canaux, mais il reste borné.

Les broches d’écran (Shield) sont des masses : reliez chacune à la masse au pied du connecteur, avec son propre via. Elles encadrent les paires dans le connecteur et dans le câble ; les laisser en l’air dégrade l’impédance et le rayonnement. Depuis HDMI 2.1, en mode FRL, la paire d’horloge devient une quatrième voie de données : routez-la avec le même soin que les trois autres.

Les erreurs de conception les plus fréquentes

Une empreinte micro ou mini câblée avec la numérotation du Type A. L’erreur la plus coûteuse, parce qu’elle ne se rattrape pas au fer à souder. Vérifiez le symbole broche par broche contre la table du bon type avant de lancer la fabrication.

DDC relié directement à un SoC en 3,3 V. Le bus est référencé au +5 V et le câble peut ramener jusqu’à 700 pF. Un translateur de niveau I²C, ou un circuit compagnon HDMI qui l’intègre, protège les broches du SoC et tient les temps de montée.

+5 V sans limitation de courant. La spécification exige une protection à 0,5 A au plus côté source. Un court-circuit dans un câble ou un adaptateur ne doit pas emporter le rail 5 V de la carte.

HPD flottant côté source. Sans rappel vers la masse, une entrée HPD laissée en l’air peut se lire haute et la source tente de lire un EDID absent. Côté écran, ne montez HPD qu’après le +5 V et l’EDID prêt.

Pas de protection ESD au connecteur. Les broches HDMI sont exposées à chaque branchement. Placez les diodes TVS au plus près du connecteur, de très faible capacité sur les paires TMDS pour ne pas casser l’impédance de 100 Ω.