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2017-05-15 by:CAE仿真在线 来源:互联网
高速串行简史(四):开挂的自同步方式就是扫地高僧,你怎么看?
【文:周伟】
您了解的均衡器的种类与功能有哪些?
文 | 黄刚
咳咳,隔了几个月,怕被大家遗忘,也为了假装除了之前电源的理论之外的东西也懂一点点,本人又低调的登场了。
好,进入正题了。相信大家通过阅读之前高速串行简史的文章也对串行信号有比较深刻的认知了。为什么要用到串行信号,客观原因是从我们对数据传输的需求,因此迫使我们在速率上不断向摩尔定律靠拢。基于之前所述的串行信号的种种优势,因此在速率不断提高的情况下,我们就会认为串行信号是最好的选择。但是真到了速率不断攀升的时候,我们用同一个串行链路去承载它们时,就会发现没有想象中那么容易。
那再往10G,25G,56G走呢,岂不是就玩不转啦?
在我们的串行链路中,损耗可以算是眼睛张不开的最大元凶,从理想的插损曲线来判断的话,我们一般会记住几个常用的数值:
0dB=1,-3dB=0.7,-6dB=0.5,-12dB=0.25,-20dB=0.1。。。然后速率越高,dB值肯定越大啦,那么眼高自然就慢慢没了……
当然,我们也会想出很多方法来应对,比如板材是影响损耗的重要因素,我们从原始普通的FR4板材到中等损耗板级,再到低损耗板材,再到超低损耗板材,那在同样的走线长度,自然损耗就小了,或者换句话说在同样的损耗情况下,我们可以走得更长了;然后铜箔粗糙度也会影响损耗,因此我们把铜箔的工艺研究得非常深入,也制造出了各种的铜箔类型;
然而无论是对板材还是对铜箔的优化,付出的是更高的成本,更新板材和铜箔也需要经历时间的等待。我们习惯性把一个链路分成三个部分,分别为发送芯片,传输通道和接收芯片。我们上述对板材,铜箔的优化其实都是对传输通道进行的优化,那我们能不能在芯片本身做点文章呢?
答案当然是可以的。均衡技术就是针对芯片端的其中一种技术。实际上均衡技术种类有很多,从结构上分类,分为线性和非线性均衡,或者说是模拟和数字的区别;按作用来分类则可分为频域均衡和时域均衡,前者是校正频率特性,而后者是直接校正畸变的波形;按调节方法还可以分为固定均衡和可变均衡,而可变均衡分为手动均衡和自适应均衡。按抽样时间间隔的不同来分类,又可以分为码元间隔均衡和分数间隔均衡等等。
在那么多的分类之中,的确在我们的PCB链路上常用的一般就三种:CTLE(Continuous Time Linear Equalization)连续时间线性均衡,FFE(Feed Forward Equalization)前向反馈均衡和DFE(Decision Feedback Equalization)决策反馈均衡。前面两种是线性的均衡器,而且后面的DFE是非线性的。
均衡的终极作用就是把我们接收端的眼图给睁开,的确从PCB相关的仿真或者测试中也验证了这个是一项非常有用的技术,在芯片里面去做这样的技术,与从板材铜箔这些的优化相比,也是成本较低的方案。
(以下内容选自网友答题)
信号均衡可以在发射端实现,也可以在接收端实现,按所在位置可分为发送端均衡和接收端均衡;按实现原理可分为线性均衡和非线性均衡(最常见的是DFE反馈判决均衡),线性均衡又可以进一步分为CTLE连续时间线性均衡(有源和无源两种),DLE离散时间线性均衡。离散时间线性均衡器一般由FIR滤波器实现,由于没有反馈回路只有前馈部分,因此工程中常称为前向反馈均衡器FFE。 FFE均衡作用明显,但需已知信道,减小信号低频分量幅度;CTLE通过调节可变电阻电容能承担大量均衡,会放大高频噪声;DFE信道衰减大,一般不可单独使用,主要作用消除噪声和串扰,提高信噪比。
@ 杆
评分:3分
均衡器的主要目的是滤出低频分量以便和衰减的高频分量相匹配,如此频率就得到了均衡。 均衡器主要分为频域均衡器和时域均衡器,其中时域均衡器又分为线性均衡器和非线性均衡器,线性均衡器主要由若干个抽头延迟线组成,非线性均衡器则包括判决反馈均衡器,最大似然符号检测器和最大似然序列估计等。 频域均衡器可以让整个系统的总频率特性满足无码间干扰传输条件。时域均衡器从时间相应角度考虑,一般用时域均衡器使得系统的冲激响应满足无码间干扰条件。
@ 愿
评分:3分
高速信号能准确无误的进行长距离传输,需要相关技术的集成。为了弥补通道传输的信号衰减,发送端的前端反馈均衡(FFE),为了恢复淹没在噪声中的微弱信号,接收端采用连续时间线性均衡器(CTLE)和判决反馈均衡(DFE)。
@ 刘栋
评分:3分
均衡器的种类和功能如下:目前最流行的CTLE、FFE、DFE三种均衡器。具体如下:【一】、Continuous Time Linear Equalization均衡器(简称CTLE)即连续时间线性均衡器,是一种常见的线性均衡器。例如在USB3.0中使用了CTLE均衡器。CTLE均衡器的优点是功耗低、实现起来很简单、不会增大抖动。【二】、FFE均衡器Feed Forward Equalization均衡器(简称FFE)是一种常见的模拟均衡器,由延迟电路(Delay)、乘法器、加法器组成,FFE的均衡器的响应很像一个高通滤波器。【三】、DFE均衡器Decision Feedback Equalization均衡器(简称DFE)即判决反馈均衡器,是一种广泛使用的非线性均衡器。在眼图医生的高级模式下可以设置DFE均衡器的参数,也可以自动优化出DFE均衡器的参数。DFE均衡器中包括了延时电路、乘法器和加法器,和FFE均衡器有些相似。不过DFE的反馈回的信号是二进制信号,而FFE反馈的是模拟信号。DFE不会放大噪声与串扰,易于实现,在高速收发器芯片中非常流行。
@ 龍鳳呈祥
评分:3分
大概有三种。第一种,CTLE连续时间线性均衡器;第二种,FFE模拟均衡器;第三种,DFE判决反馈均衡器。CTLE和FFE都是线性均衡技术,而DFE则是非线性均衡技术。三种均衡器的作用都是使眼图“睁”得更大,抖动更小
@ 海鸥
评分:3分
1、CTLE均衡器,连续时间线性均衡器。功耗低,电路简单些,不会放大抖动。 2、FFE均衡器,模拟均衡器。其主要包括了延迟电路、乘法器、加法器,类似高通滤波器,频段选择性放大,会放大抖动。 3、DFE均衡器,判决反馈均衡器,其主要包括了延时电路、乘法器和加法器。非线性均衡器,不会放大抖动
@ Ben
评分:3分
为了把信号传输更远距离,通常在发送端和接收端使用预加重或去加重的均衡技术,通过提升信号的高频部分能量,以补偿传输通道对高频的衰减。均衡器有:1.CTLE连续时间性均衡器,特点是功耗低,实现简单,不会增大抖动。2.FFE前端反馈式均衡器,由延时电路、乘法器、加法器组成的模拟均衡器。3.DFE判决反馈均衡器,特点不会放大噪声和串扰,易于实现,广泛应用高速收发芯片中。
@ 山水江南
评分:3分
通信系统中分为频域均衡器和时域均衡器 频域均衡器 使包括均衡器在内的整个系统的总频率特性满足无码间干扰传输条件。 时域均衡器 时域均衡器是直接从时间响应角度考虑,使包括均衡器在内的整个传输系统的冲激响应满足无码间干扰条件。
@ Jasen
评分:2分
有前馈均衡(FFE)、判决反馈均衡(DFE)和 连续时间线性均衡(CTLE)。功能均是补偿高频损耗,FFE利用延迟器和乘法器,将波形幅度放大和增加边沿信号后进行恢复;DFE将波形离散后,利用延迟器和乘法器,将离散后信号进行增强;CTLE用高通滤波器实现信号低频信号和信号高频部分衰减差相等,再由后端进行放大。
高速收发芯片中。
@ 大海象
评分:3分
发送端的预加重和去加重,通常用线性均衡,包括CTLE(连续时间线性均衡)和FFE(前馈均衡);接收端的均衡除了CTLE和FFE,还有非线性均衡的DFE(反馈判决均衡)
@ 绝对零度
评分:2分
有频域均衡器和时域均衡器。频域均衡器利用可调滤波器的频率特性来弥补实际信道的幅频特性和群延时特性,使包括均衡器在内的整个系统的总频率特性满足无码间干扰传输条件。时域均衡器是直接从时间响应角度考虑,使包括均衡器在内的整个传输系统的冲激响应满足无码间干扰条件。
@ 涌
评分:2分
均衡器主流有CTLE、FFE、DFE三种。 CTLE为连续线性均衡器,优点是功耗低、实现起来很简单、不会增大抖动。 FFE为前馈均衡器,常用的模拟均衡器。反馈信号为模拟信号。 DFE为判决均衡器,是一种非线性的均衡。DFE不会放大噪声与串扰,易于实现,在高速收发器芯片中非常流行。
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