高速通信面临挑战
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你们中很多从事高速信号工作的人可能都知道,物理现象并不是我们的朋友,尤其是在试图通过FR-4等较低成本电路板材料进行设计时更是如此。在以10Gbps或更高速率传输数据时,介电损耗、集肤效应以及传输线路损伤(诸如连接器与接地层堆叠差异等)等各种现象都可能影响通道性能。所有这些都会增加通道抖动,最终降低比特误码率(BER)。
幸好有几种解决这些问题的诀窍。例如,使用有源器件能改善信号传输(改善振幅和预加重或去加重),或在接收端均衡通道。两种方法都有优点,结合使用可解决通道损耗以及各种损伤问题。
在事情因为不确定抖动而真的变糟糕时,您需要使用重定时器(经常称重计时器)来重新采样数据,产生一个新的清洁数据流。这些器件可显著提高信号质量,而且经常用在抖动规范极为严格的光模块之前。除非距离信号源只有一英寸,否则很可能需要采用一个重定时器。
重定时器实例包括DS100RT410等器件,其整合有重定时器、接收均衡器以及去加重驱动器,可为恶劣抖动条件提供高度集成的解决方案。另外,如果您像我一样想知道通道的具体工作方式,可以选择一个内建“眼状图监控器”功能的重定时器(就像DS100RT410)。这不仅可帮助您直接从重定时器中读取眼状图,获得信号质量的实时影像,同时还有助于调节通道。另一个办法是,使用精心布局的技术移动小于5Gbps的较慢信号,然后在信号需要传输时,再进一步将其串行化为更高速度的数据流。随后您既可通过高性能线缆传输该数据流,也可通过光模块由光纤传输。
在另一端,您可通过解串串行化数据重新构建最初较慢速度的串行链路。要简化这一过程,您可使用TLK10002双通道多速率收发器(见图1)等具有两个完整双向通道的器件,其最高运行速率可达10Gbps。在每一端使用一个这种器件,就会有两个高速串行通道。这样,您既可使用其中一个,将另一个作为容错通道,也可同时使用它们将吞吐量提高一倍。
图1 —使用TLK10002整合低速连接可简化信号完整性问题以及设备间的互联。