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串行系列之高通濾波器

電子設計 ? 來源:一博科技 ? 作者:陳德恒 ? 2021-05-02 11:08 ? 次閱讀

減小低頻能量,增加高頻能量!減小低頻能量,增加高頻能量!減小低頻能量,增加高頻能量!”不管使用何種預加重均衡的方法,我們的核心思想是不變的。不過在念這句話的時候,大家覺不覺得跟另外一個器件性能很像?對,高通濾波器

最簡單的無源CTLE-Continuous Time Linear Equalizer連續時間均衡器其實就相當于一個高通濾波器,物理實現也非常簡單,就是一個電阻電容的并聯,他的頻率響應是這樣子的:

o4YBAGB1ZkSAKT4DAADAEV2ZZvY726.png

而我們的有損線的頻率響應大概是這樣子的:

jhjs-2.jpg

將走線與前面的高通濾波器串聯在一起的話,全通道的頻率響應是這樣子的:

jhjs-3.jpg

看起來好慘,低頻段的都直接衰減了-9個dB。可是再仔細一看,在5GHz以內似乎變成了平坦性衰落,而10Gbps信號最主要的頻譜分布就在5GHz之內,該通道去傳輸10Gbps的信號似乎不再需要擔心出現嚴重的ISI問題。要根據不同的通道去調整高通濾波器的頻率響應的話,只需要調整電阻和電容的大小即可。

除去簡單的無源CTLE,芯片內部大多是有源CTLE,由多個有源濾波器構成。其頻率響應可調,下圖是某芯片的CTLE頻響示意圖:

jhjs-4.jpg

可以看到,實際上高頻的增益其實是可以做到很高了,16dB是什么概念呢?普通10inch的FR4在10GHz時候的損耗大概在16dB左右。

RX端均衡除去CTLE技術之外,常用的還有 FFE (Feed-Forward Equalizer,前饋均衡器)

DFE (Decision Feedback Equalizer, 判決反饋均衡器)。這兩個就跟FIR比較像。只不過FIR中的乘法器是乘一個脈沖信號,而FFE與DFE中的乘法器,乘以信號本身。看圖理解:

jhjs-5.jpg

jhjs-6.jpg

(畫圖好辛苦,大概意思是這樣,疊加后的波形畫得不好就不要管他了)

編輯:hfy

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