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预加剧技能–数字工程师要把握的射频常识连载(四)

既然传输通道的ISI的影响可以通过事先对传输通道的特性进行精确测量而预测出来,那么就有可能对其进行修正。发送端的预加重和接收端的…

已然传输通道的ISI的影响能够经过事前对传输通道的特性进行准确丈量而猜测出来,那么就有或许对其进行批改。发送端的预加剧和接纳端的均衡电路便是两种最常见的对通道传输的影响进行补偿的办法。传输通道最显着的影响是其低通的特性,即会对高频信号进行比较大的衰减。关于一个方波信号来说,其高次谐波关于信号形状的影响很大,假如一切高次谐波悉数被衰减掉了,方波看起来就象个正弦波了。

预加剧(Pre-emphasis)是一种在发送端事前对发送信号的高频重量进行补偿的办法。这种办法是增大信号跳变边缘后第一个bit(跳变bit)的起伏(预加剧)。比方关于一个00111的序列来说,做完预加剧后序列里第一个1的起伏会比第二个和第三个1的起伏大。因为跳变bit代表了信号里的高频重量,所以这种办法有助于进步发送信号里的高频重量。在实践完成时,有时并不是添加跳变bit的起伏,而是相应减小非跳变bit的起伏,这种办法有时又叫去加剧(De-emphasis)。

关于预加剧技能来说,其对信号改进的作用取决于其预加剧的起伏的巨细,预加剧的起伏是指经过预加剧后跳变比特相关于非跳变比特起伏的改变。预加剧起伏的计算公式如图2.30所示。数字总线中常常运用的预加剧有3.5dB、6dB、9.5dB等。关于6dB的预加剧来说,相当于在发送端看,跳变比特的电压起伏对错跳变比特电压起伏的2倍。

简略的预加剧对信号的频谱改进并不是完美的,比方其频率响应曲线并不一定和实践的传输通道的损耗曲线相匹配,所以高速率的总线会选用阶数更高、更杂乱的预加剧技能。如下图所示是一个3阶的预加剧,其除了对跳变沿后边的第1个比特进行预加剧处理外,跳变沿之后的第2个比特的起伏也有改变。跳变沿后第1个比特的起伏改变有时也叫Post Cursor1,跳变沿后的第2个比特的起伏改变有时也叫Post Cursor2。有些总线如PCI-E3.0,会对跳变沿前面的1个比特的起伏也进行调整,叫做Pre Cursor1,有时也称为PreShoot。

因为真实的预加剧电路在完成的时分需求有相应的扩大电路来添加跳变比特的起伏,电路比较杂乱并且添加体系功耗,所以在实践使用时更多选用的是去加剧的办法(De-Emphasis)。去加剧技能不是增大跳变比特的起伏,而是减小非跳变比特的起伏,然后得到和预加剧相似的信号波形。下图是对一个10Gbps的信号进行-3.5dB的去加剧后对频谱的影响。能够看到,去加剧主要是经过紧缩信号的直流和低频重量(长0或许长1的比特流),然后改进其在传输过程中或许形成的对短的0或许短1比特的影响。
最简略的去加剧完成办法是把输出信号延时一个或多个比特后乘以一个加权系数并和原信号相加。去加剧办法实践上紧缩了信号直流电平的起伏,去加剧的份额越大,信号直流电平被紧缩得越凶猛,因而去加剧的起伏在实践使用中一般很少超越-9.5dB,极点情况下也就用到-12db左右。

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