作者:关羽哥哥
00-1010前几天深圳有台风经过,窗外下起了雨,晚上睡不着。关羽师兄将和大家分享预加重、去加重、均衡机制对高速链路的影响。
(此处增加了一张圈卡,请在今日头条客户端查看。)有一段时间很迷茫,不理解高速链接,感觉有点反人类。例如,HDMI高速TMDS板载网络的路由长度不到5英寸,但HDMI电缆的长度分别为1.5m、3m和5m。5英寸和5米相比是多少?
10gbps信号路由5英寸后接收端的波形
10gbps信号通过2m电缆后接收端的波形
其实5英寸和5米相比怎么算跟我们没什么关系。我更关心的是,到接收端的信号是这样的。还能怎么用?通常我会测试这个类似于一堆屎的信号有没有通过,这让我很受伤。
实际测试数据远比这差。
太可怕了!那为什么最终的信号质量能达到要求呢?这就是我们希望在本文中看到的预加重、去加重和均衡的作用。
2m电缆5000mil传输线接收端波形
|| 前言
|| 正文
常见的预加重、去加重、均衡,当然均衡是一个很大的范围。要从原则上理解这一点,我建议你多读书,一两句话讲不清楚。关羽师兄接下来带你从波形中认识这些利器!今日原创头条:卧龙俱乐部IT科技那我们为什么要使用这些机制呢?不,我不需要。好像一直用UART 12m。对我来说,有几百米的RS485是惯例,所以我到不了这里。真的不行,因为速度快。或者传输线的特性,低通滤波器的特性,信号中较高的频率成分都被滤除了(低速部分也有明显的衰减,但相比高速部分没有那么明显),那么信号就会变得混乱。想想介电损耗和导体损耗。我们不应该把一个优势让给另一个优势,否则我们会感到困惑。
理想传输线的s参数特性
一段HDMI电缆的s参数特性
瞬间想一想,好像明白了一点,通过电缆的信号衰减很可怕也是有道理的。不是测试错了,当然也不能说测试对了,因为高速信号接收器的处理机制不了解。
高速信号处理机制
"pgc-h-arrow-right">预加重带预加重模型输出
普通ibis模型输出
去加重
开启去加重输出波形
正常未开启预加重输出
均衡
某模型支持均衡机制
太复杂,牵扯东西太多。讲的头痛,也看的头痛。
某模型CTLE设置
感觉是否类似把预加重和去加重结合在一起了,低频衰减3dB,高频提升了3dB(相比低频部分类似提升了6dB)。
(此处已添加圈子卡片,请到今日头条客户端查看)|| 总结
关羽兄弟在正文部分大概和看小人书一样带大家看了下预加重、去加重、均衡(CTLE),是否感觉还有点迷茫。迷茫是正常的,这个可以说是当前高速传输数据处理的核心机制,没有这些,高速信号传输我认为只能停留在实验室了。
10gbps在5、15、30inch传输线上接收端波形
对于15inch传输线接收端采用CTLE+DFE,再看下相应眼图信号。
具体的CTLE机制及差别,大家可以看看PCIE的spec,里边有详细讲述。
如果不懂这些,那就有点尴尬了。测试高速信号质量不靠谱,容易误伤友军,同时对于一些测试数据也难以理解哦!当然对于高速示波器一些核心功能也没有用到。
典型的外部接口标准如USB3.x/HDMI2.x/DP1.4 均需要测试远端眼图,在实际连接中采用的是在被测设备近端即发送端用夹具拾取信号然后嵌入标准提供的电缆参数模型模拟真实的传输电缆,此有损电缆参数模型给信号带来很大的衰减,在接收端必须采用均衡算法(CTLE/FFE+DFE)恢复信号。
原创:卧龙会 关羽兄弟
卧龙会,卧虎藏龙,电子行业怡然的冬天汇聚!