CTLE是什么?上篇文章也提到了窍蓝,直白的翻譯為連續(xù)時間線性均衡。它是在接收端芯片上的一種技術(shù)繁成。之前也提到了吓笙,它的作用可以在傳輸損耗較大的鏈路,有效的改善接收端眼圖的性能巾腕。
對于有過高速串行信號仿真經(jīng)驗的同行來說面睛,最經(jīng)常看到它的地方是IBIS-AMI的模型尊搬,以XILINX的V7芯片的ibis-ami模型為例叁鉴,一般有以下對CTLE的描述:
很多初學(xué)的同行在對接收端的模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)的時候,是不是一看到了“AUTO”的字眼佛寿,就馬上選上幌墓,然后靜靜的等著之前閉合的接收端眼圖慢慢張開,然后就會在結(jié)論中給出“接收端模型采用AUTO的自適應(yīng)均衡即可滿足要求”狗准。的確克锣,軟件就是軟件茵肃,做得越自動化越能提高仿真的效率腔长,軟件對CTLE的自動算法,的確能在確定通道頻域特性的情況下優(yōu)化出CTLE的響應(yīng)验残,使得RX的接收頻域特性達(dá)到最優(yōu)捞附,這樣的話,時序和頻域的波形就會變好了您没。
但是鸟召,如果真的要問CTLE為什么能使原本閉合的眼圖張開,或者上述ibis-ami模型關(guān)于CTLE的參數(shù)是什么意思氨鹏,這可能會難倒相當(dāng)一部分人吧欧募。好吧,我們喜歡從結(jié)果出發(fā)仆抵,那就先來看看加入CTLE后的效果吧跟继。
我們選擇PCIE3.0協(xié)議的CTLE模型進(jìn)行探討,該模型的描述如下所示:
看到它實際上是頻率和(幅度)dB值的關(guān)系曲線镣丑,我們先不管它的作用舔糖,先通過數(shù)學(xué)對下面的公式分析下:
首先我們知道,當(dāng)s=0時莺匠,H(0)=ADC金吗,也就是當(dāng)頻率為0的時候也就是直流的時候,實際上幅度是一個負(fù)的增益(常數(shù)),當(dāng)頻率在一個比較高(趨向無窮大)時摇庙,H為趨向于負(fù)無窮大旱物;實際上曲線變化頻段的部分是由公式上兩個pole點來控制,我們一般稱為極點或者peak點卫袒。根據(jù)該公式的數(shù)學(xué)運算异袄,在兩個pole點之間會出現(xiàn)該曲線的一個最大值。這樣我們就通過增益玛臂,零點烤蜕,極點來定義了一個頻域響應(yīng)了。
因此CTLE曲線就是一個在低頻時增益衰減為常數(shù)迹冤,然后隨著頻率升高慢慢衰減變小讽营,但是過了一個較高頻率之后,衰減又開始慢慢變大的效果泡徙。其實我們想利用的頻段是前兩部分:在低頻時候常數(shù)增益衰減橱鹏,然后隨著頻率升高慢慢衰減變小的頻段。然后我們能下這么一個結(jié)論堪藐,實際上莉兰,在起作用的頻段內(nèi),CTLE是一個高通濾波器礁竞。
那我們來看看它對于通道的作用吧糖荒。
當(dāng)PCIE3.0的傳輸通道達(dá)到如下?lián)p耗時,接收端眼圖已經(jīng)全部閉合模捂。
然后我們加入一個-12db-ADC的CTLE均衡捶朵,眼圖變成了下面的樣子。
這時我們再去關(guān)注RX端的頻率響應(yīng)狂男,加入CTLE前后的RX端損耗對比如下:
想不到有均衡之后的接收端損耗曲線竟然全頻段都在無CTLE均衡的下面综看,說明均衡后的損耗總體都比無均衡的要差。