高速通信面臨挑戰(zhàn)

你們中很多從事高速信號(hào)工作的人可能都知道，物理現(xiàn)象并不是我們的朋友，尤其是在試圖通過(guò)FR-4等較低成本電路板材料進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)更是如此。在以10Gbps或更高速率傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，介電損耗、集膚效應(yīng)以及傳輸線路損傷(諸如連接器與接地層堆疊差異等)等各種現(xiàn)象都可能影響通道性能。所有這些都會(huì)增加通道抖動(dòng)，最終降低比特誤碼率(BER)。

幸好有幾種解決這些問(wèn)題的訣竅。例如，使用有源器件能改善信號(hào)傳輸(改善振幅和預(yù)加重或去加重)，或在接收端均衡通道。兩種方法都有優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合使用可解決通道損耗以及各種損傷問(wèn)題。

在事情因?yàn)椴淮_定抖動(dòng)而真的變?cè)愀鈺r(shí)，您需要使用重定時(shí)器(經(jīng)常稱重計(jì)時(shí)器)來(lái)重新采樣數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個(gè)新的清潔數(shù)據(jù)流。這些器件可顯著提高信號(hào)質(zhì)量，而且經(jīng)常用在抖動(dòng)規(guī)范極為嚴(yán)格的光模塊之前。除非距離信號(hào)源只有一英寸，否則很可能需要采用一個(gè)重定時(shí)器。

重定時(shí)器實(shí)例包括DS100RT410等器件，其整合有重定時(shí)器、接收均衡器以及去加重驅(qū)動(dòng)器，可為惡劣抖動(dòng)條件提供高度集成的解決方案。另外，如果您像我一樣想知道通道的具體工作方式，可以選擇一個(gè)內(nèi)建“眼狀圖監(jiān)控器”功能的重定時(shí)器(就像DS100RT410)。這不僅可幫助您直接從重定時(shí)器中讀取眼狀圖，獲得信號(hào)質(zhì)量的實(shí)時(shí)影像，同時(shí)還有助于調(diào)節(jié)通道。另一個(gè)辦法是，使用精心布局的技術(shù)移動(dòng)小于5Gbps的較慢信號(hào)，然后在信號(hào)需要傳輸時(shí)，再進(jìn)一步將其串行化為更高速度的數(shù)據(jù)流。隨后您既可通過(guò)高性能線纜傳輸該數(shù)據(jù)流，也可通過(guò)光模塊由光纖傳輸。

在另一端，您可通過(guò)解串串行化數(shù)據(jù)重新構(gòu)建最初較慢速度的串行鏈路。要簡(jiǎn)化這一過(guò)程，您可使用TLK10002雙通道多速率收發(fā)器(見(jiàn)圖1)等具有兩個(gè)完整雙向通道的器件，其最高運(yùn)行速率可達(dá)10Gbps。在每一端使用一個(gè)這種器件，就會(huì)有兩個(gè)高速串行通道。這樣，您既可使用其中一個(gè)，將另一個(gè)作為容錯(cuò)通道，也可同時(shí)使用它們將吞吐量提高一倍。

圖1 —使用TLK10002整合低速連接可簡(jiǎn)化信號(hào)完整性問(wèn)題以及設(shè)備間的互聯(lián)。