VGA接口PCB设计要求

一、VGA接口的定义-理解VGA接口的定义,了解它的应用范围

    VGA(Video Graphics Array)即视频图形阵列,具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点。早前大多数的计算机和外部显示设备的连接还是通过模拟VGA接口进行的,计算机内部以数字方式生成的显示图像信息,被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中。

    对于模拟显示设备,比如说模拟CRT显示器,信号被直接送到相应处理电路,驱动控制显像管生成图像;而对于LCD、DLP等数字显示设备,显示设备中需配置相应的A/D(模拟/数字)转换器,将模拟信号转变为数字信号。在经过D/A和A/D这两次转换后,不可避免地造成了一些图像细节损失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非,但用于连接液晶之类显示设备,则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。VGA连接器用于显示设备,用于将计算机连接到显示器,投影仪或电视。连接数字显示设备是用DVI或HDMI型的数据线比较好。

随着电子产业及视频图像处理技术的发展,VGA(视频图形阵列)作为一种标准的显示接口在视频和计算机领域得到了广泛的应用,显示接口种类繁多,像DVI、HDMI、LVDS、DP、VGA等;像这些显示接口可以划分为两类,一类是数字接口,一类是模拟接口,如何区分,我们只要知道 VGA是模拟接口,其它的都是数字接口。                    

image.png

二、VGA接口引脚定义以及图示

理解VGA接口的原理图设计,并掌握其设计要点 

 从原理图上可以看到VGA接头上大致有RED、GREEN、CRT-BLUE、VSYNC、HSYNC、DATA、CLK等7条信号;原理图大致包括三个部分,一是R、G、B的π型电路,二是所有的信号都经过一个ESD器件;三是VGA接口。

image.png


H-SYNC和V-SYNC代表水平和垂直同步。其余的都是不言自明的。H-SYNC和V-SYNC是数字(TTL)电平信号,低电平有效,彩色信号是模拟信号,0V(黑色)到0.7V(全彩色)。

三、VGA接口布局&布线要点

1、VGA座子尽量靠近转换芯片放置,尽量缩短VGA模拟信号走线;

2、转换芯片电源的去耦电容,都需要尽量靠近转换芯片各电源管脚放置;

3、布局时依照线路顺序进行摆放,采用一字形或L形布局,VGA座子所有信号TVS管应尽量靠近连接座放置,信号拓扑为:VGA座子→TVS→芯片管脚;出现ESD 现象时,ESD电流必须先经过TVS器件衰减;

4、TVS器件走线上不要有残桩(Stub);TVS的地管脚建议尽量增加地过孔,至少保证2个0.4*0.2mm的过孔,加强静电泄放能力。

5、模拟信号一般对阻抗不敏感,直接加粗到10mil,如果有50ohm或75ohm阻抗要求,可以采用隔层参考、既加粗线宽又满足阻抗要求。且他们之间的走线长度差不得超过200mil;

image.png

image.png

6、R/G/B信号之间安全距离一般设为20mil,都需加粗,且包地的走线间隔300mil以内必须有地过孔;

7、R/G/B信号相邻层必须为地平面,不得为电源平面,如果走线需要换层处理,需在过孔旁增加回流过孔。

8、信号都远离 LCD、DRAM 等高速线,禁在高速信号线相邻层走线,禁止在高速信号线附近打孔换层;

9、走线不要穿过电感区域,远离RF信号和器件;

10、VGA_HSYNC/VSYNC的RC滤波必须靠近VGA座子放置,走线不得超过6 Inch;image.png