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Come cambiare i segnali VGA in un portatile

Come cambiare i segnali VGA in un portatile

I segnali VGA analogici sono entrati a far parte del mondo dei PC da quando IBM introdusse i Personal Computer nel 1987. Oggi la maggior parte dei portatili business-oriented necessitano di poter lavorare con terminali fissi e con un vasto numero dei modelli di proiettori esistenti. Praticamente tutti i proiettori posseggono una porta VGA che risulta essere l'unico modo per un utente di collegare un portatile.

Pur essendo che connessioni digitali come DVI e HDMI stanno cominciando ad invadere il mercato, la maggioranza dei proiettori continua a supportare solo lo standard VGA.

DDC Switching
Il DDC Switching viene effettuato anche sul MAX4885E, che utilizza una coppia di FET SPDT a n-canali per effettuare la commutazione per quanto riguarda SDA e SCL. Effettuando lo switch dell'uscita, il sistema può gestire soltanto il monitor in uso. Effettuando ulteriori switching delle uscite viene ridotta la capacitanza che il circuito DDC sarà in grado di rilevare, poichè viene collegato solo uno schermo per volta. In più, tutte le uscite sono protette a ±15kV (HBM), quindi non è necessario utilizzare diodi ESD addizionali.

Come cambiare i segnali VGA in un portatile

Il gate del FET viene commutato in un livello di tensione, VL. Questa tensione è normalmente la stessa dell' I/O della GPU (da 2.5V a 3.3V). I segnali DDC sono in effetti segnali I²C, con resistenza di pull-up su entrambi i lati del commutatore. Poichè i segnali che raggiungono il monitor possono arrivare fino a 5.5V, la GPU deve essere protetta e level shifted.

RGB Switching
Lo switching RGB richiede dei commutatori ad alta capacità di banda. Il MAX4885E contiene tre commutatori SPDT che forniscono un'ampiezza di banda >900MHz a 50W, e >600MHz alla potenza più comunemente usata nel campo video di 75W. Il formato QSXGA (2560 x 2048) richiede ~500MHz di ampiezza di banda così che venga superata la terza armonica e la qualità della forma d'onda sia preservata. Alcuni progettisti usano i vecchi "commutatori a bus" con 12pF di capacitanza rispetto ai 6pF del MAX4885E. Questi vecchi commutatori a bus richiedono però dei diodi ESD che riducono maggiormente l'ampiezza di banda ed aumentano il costo del sistema.

Il circuito in Figura 1 mostra il MAX4885E in un' applicazione di tipo docking station per un portatile. Sono presenti tutti i componenti critici. Tutte le problematiche ESD vengono gestite, ed è richiesto un solo bit di controllo per selezionare il dock piuttosto che un connettore interno. Il circuito genera solo pochi μA quando non attivo e pochi mA per fornire i buffer orizzontali e verticali.

max4885e_schematic
Circuito per la connessione VGA tra un portatile ed una dock station attraverso l'uso del MAX4885A
Switch VGA


Traduzione e buffering dei livelli orizzontali e verticali
Sono necessari segnali di sicronizzazione orizzontali e verticali per interfacciare la GPU a livelli di segnale Full-TTL. Bruschi cambiamenti sul monitor (pullups) possono infatti portare i segnali a +5.5V. Il MAX4885E possiede una coppia di buffer di traduzione dei livelli i quali prendono un segnale tra 0.8V e 2V e lo traducono in un output di tipo Full-TTL; la periferica può fornire ±8mA, valori che incontrano le specifiche VESA. L'output è fissato a 5V, in modo da non creare problemi di compatibilità con le tensioni. Ancora una volta gli output orizzontali e verticali hanno una protezione ESD di ±15kV (HBM), quindi non risulta necessario aggiungere dei diodi.

Filtro integrato LC per Stabilità delle armoniche
Il MAX4885E integra tutti i commutatori chiave, i FET, ed i buffer tipicalmente utilizzati per commutazione VGA all'interno di un minuscolo involucro TQFN di 4mm x 4mm. Però molti sistemi richiedono dei filtri a limitazione di ampiezza di banda per evitare che vengano emanate armoniche aggiuntive. Il MAX4885E non include nessun filtro in grado di elaborare questa funzione. Il valore dei componenti passivi sarebbe troppo grande, ed un filtro attivo richiederebbe una considerevole quantità di corrente. Se il MAX4885E avesse incluso un triplo amplificatore/filer, questo avrebbe portato ad avere un componente che produce fino a 100mA - troppo perchè un portatile lo possa gestire. Invece, il filtro LC del componente non genera corrente ed esegue le stesse operazioni. Il MAX4885E genera < 5μA da spento e pochi mA durante il pilotaggio del monitor a causa dei buffer orizzontali e verticali.

Components_Eliminated_MAX4885E

Componenti Eliminati con il MAX4885E

http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN4370.pdf

Leggi la versione inglese: How to Switch VGA Signals in a Laptop

 

 

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ritratto di sorex

E' una applicazione

E' una applicazione sicuramente utile e interessante,
purtroppo il package TQFN lo rende non adatto per un utilizzo non professionale

ritratto di Fabrizio87

mi potresti dire dove si

mi potresti dire dove si potrebbe utilizzareun tale componente?

ritratto di mingoweb

Molto utile per testare le

Molto utile per testare le schede video di portatili... Ottimo articolo!

 

 

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