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      串行系列-均衡技术

      来源:一博自媒体 时间:2015-10-26 类别:微信自媒体

      作者:陈德恒    一博科技高速先生团队成员

      来,跟着小陈一起念:“减小低频能量,增加高频能量!减小低频能量,增加高频能量!减小低频能量,增加高频能量!”不管使用何种预加重均衡的方法,我们的核心思想是不变的。不过在念这句话的时候,大家觉不觉得跟另外一个器件性能很像?对,高通滤波器。


      最简单的无源CTLE-Continuous Time Linear Equalizer连续时间均衡器其实就相当于一个高通滤波器,物理实现也非常简单,就是一个电阻与电容的并联,他的频率响应是这样子的:




      而我们的有损线的频率响应大概是这样子的:




      将走线与前面的高通滤波器串联在一起的话,全通道的频率响应是这样子的:




      看起来好惨,低频段的都直接衰减了-9个dB。可是再仔细一看,在5GHz以内似乎变成了平坦性衰落,而10Gbps信号最主要的频谱分布就在5GHz之内,该通道去传输10Gbps的信号似乎不再需要担心出现严重的ISI问题。要根据不同的通道去调整高通滤波器的频率响应的话,只需要调整电阻和电容的大小即可。

      除去简单的无源CTLE,芯片内部大多是有源CTLE,由多个有源滤波器构成。其频率响应可调,下图是某芯片的CTLE频响示意图:




      可以看到,实际上高频的增益其实是可以做到很高了,16dB是什么概念呢?普通10inch的FR4在10GHz时候的损耗大概在16dB左右。


      RX端均衡除去CTLE技术之外,常用的还有 FFE (Feed-Forward Equalizer,前馈均衡器)

      DFE (Decision Feedback Equalizer, 判决反馈均衡器)。这两个就跟FIR比较像。只不过FIR中的乘法器是乘一个脉冲信号,而FFE与DFE中的乘法器,乘以信号本身。看图理解:




       




      (画图好辛苦,大概意思是这样,叠加后的波形画得不好就不要管他了)


      FFE与DFE最大的不同就在于各tap工作之前的那一个判决步骤了吧。


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