01 眼圖
眼圖是一系列數(shù)字信號(hào)波形積累而形成的圖形,通過(guò)眼圖可以獲得碼間串?dāng)_和噪聲等。通常眼圖顯示兩個(gè)碼元的位寬。通過(guò)眼圖可以直觀地判斷傳輸性能的好壞。
信號(hào)電平電壓、上升沿等等不可能每一次都一致,因此很多次信號(hào)的疊加會(huì)導(dǎo)致眼圖信號(hào)變粗,出現(xiàn)模糊。
在電壓信號(hào)上的模糊表現(xiàn)為噪聲,在時(shí)間上的模糊表現(xiàn)為抖動(dòng),空白區(qū)域表示眼高和眼寬,眼圖交叉點(diǎn)反應(yīng)信號(hào)占空比的大小。
器件的抖動(dòng)輸出主要有兩個(gè)來(lái)源,分別是隨機(jī)性抖動(dòng)(RJ)和固定抖動(dòng)(DJ)。DJ的來(lái)源包括占空比失真、碼間干擾、串?dāng)_、周期抖動(dòng),也是我們主要重點(diǎn)去解決的問(wèn)題。
02 誤碼率
誤碼率簡(jiǎn)稱(chēng) BER ,是衡量系統(tǒng)功能的最終尺度,通常要求小于10E-12。
造成誤碼原因主要有:時(shí)序抖動(dòng)使得實(shí)際邊沿跳變?cè)缬诨蛲碛诶硐胛恢玫竭_(dá),振幅噪聲使得高電平低于閾值或者低電平高于閾值。
常用的誤碼率計(jì)算方式:瞬態(tài)、bit by bit、統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)方式最常用,通過(guò)軟件推導(dǎo)而來(lái)。
眼圖中空白區(qū)域表示誤碼率在10E-6以下,通過(guò)測(cè)量可以獲得浴盆曲線。常用浴盆曲線直觀地觀察BER。
浴盆曲線會(huì)有兩個(gè),分別是時(shí)間浴盆曲線和電壓浴盆曲線。分別表示不同時(shí)間和不同電壓下進(jìn)行判決時(shí)的誤碼率。
常見(jiàn)編碼方式:4B/5B、8B/10B、64B/66B、128B/130B、128B/132B等等,編碼方式不同帶來(lái)的效率也不同。PCIE2編碼為8B/10B,PCIE3編碼為128B/130B。
因?yàn)榫€路中存在AC耦合電容,當(dāng)信號(hào)中出現(xiàn)連0或連1時(shí),電容阻抗增大,就會(huì)導(dǎo)致該序列信號(hào)質(zhì)量問(wèn)題,可能影響信號(hào)判別。對(duì)信號(hào)進(jìn)行編碼,避免某個(gè)碼型長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn),可以使得信號(hào)持續(xù)工作在高頻,低損耗通過(guò)電容。
AC耦合電容主要作阻斷直流,改善鏈路噪聲。同時(shí)也可以用于過(guò)壓保護(hù)。
容值通常取10-200nF,過(guò)小的電容會(huì)導(dǎo)致信號(hào)畸變。電容過(guò)大容易使得在較低的頻率即呈現(xiàn)感性,過(guò)多衰減高頻信號(hào)。
理想的電容可以放在線路中的任何位置,對(duì)信號(hào)的影響是一致的。
A、實(shí)際上電容的安裝會(huì)引入寄生參數(shù),同時(shí)帶來(lái)阻抗不連續(xù)??紤]傳輸線會(huì)引入的多種干擾,因此建議將AC耦合電容放置在接收端處。以反射為例,此時(shí)信號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸線的衰減,同等反射系數(shù)下帶來(lái)的反射量更低。
B、如果存在連接器,耦合電容應(yīng)該靠近連接器放置,此時(shí)可以提供過(guò)壓保護(hù),并使得阻抗不連續(xù)的區(qū)域集中。
C、AC耦合電容盡量選擇小封裝,以減小阻抗不連續(xù)區(qū)域的大小,同時(shí)可以適當(dāng)掏空電容底部的銅平面,采用隔層參考等減小阻抗的變化量。
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