高速信号调整技术

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1、高速信号调整技术随着信号速率的增加，高速信号的趋肤效应和传输线的介质损耗，使信号在传输过程中受损很大，为了在接收终端能得到比较好的波形，就需要对受损的信号进行补偿，常用的补偿技术有：预加重、去加重和均衡。   在介绍这三种信号补偿技术之前，先来介绍下趋肤效应和介质损耗。中国通信人博客.v$?rm$qH   趋肤效应：交变电流(alternatingelectriccurrent,AC)通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大。这种现象称“趋肤效应”。趋肤效应使导体的有效电阻增加。频率越高，趋肤效应越显著。当频率很高的电流通过导线时，

2、可以认为电流只在导线表面上很薄的一层中流过，这等效于导线的截面减小，电阻增大。   介质损耗：6SEw"Xb[0   绝缘材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应，在其内部引起的能量损耗叫介质损耗。在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角叫做介质损耗角，该角的正切值称为介质损耗因素。Wxi)A0

3、G0   在高速信号传输中，信号的高频分量衰减要比低频分量的衰减大很多，传输线路表现出来的特性像一个低通滤波器。如下图所示。中国通信人博客N2~Jntt4s   S0X4R&vSj4@B@}0   预加重(Pre-emph

4、asis)：中国通信人博客1q"eEt7`7z8k2]   前面已经介绍过了，信号传输线表现出来的是低通滤波特性，传输过程中信号的高频成分衰减大，低频成分衰减少。预加重技术的思想就是在传输线的始端增强信号的高频成分，以补偿高频分量在传输过程中的过大衰减。我们知道，信号频率的高低主要是由信号电平变化的速度决定的，所以信号的高频分量主要出现在信号的上升沿和下降沿处，预加重技术就是增强信号上升沿和下降沿处的幅度。如下图所示。AbP"K/uM0   中国通信人博客e`)]#L:Y   去加重(De-emphasis)：}.m(ct9[C2P%k8Y0

5、0   去加

6、重技术的思想跟预加重技术有点类似，只是实现方法有点不同，预加重是增加信号上升沿和下降沿处的幅度，其它地方幅度不变；而去加重是保持信号上升沿和下降沿处的幅度不变，其他地方信号减弱。如下图所示。g*ne_)wPb0   7POlWOUC'D0   去加重补偿后的信号摆渡比预加重补偿后的信号摆幅小，眼图高度低，功耗小，EMC辐射小。中国通信人博客(NZ5Y

7、0A4_H   均衡器：   前面介绍的预加重和去加重能很好的补偿信号在传输过程中的损耗，改善信号质量，但是预加重和去加重技术也存在一些缺陷，比如当线路上存在串扰时，预加重和去加重会将高频串扰分量放大，增

8、大串扰的危害。为了弥补预加重和去加重技术的缺陷，后来就出现了均衡技术。e.J_s0

9、[0中国通信人博客y4@-FRXR3e   跟预加重和去加重不同，均衡技术在信号的接收端使用，它的特性相当于一个低通滤波器，高频分量会损耗很大，正好可以滤除高频串扰。其原理如下：
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10、gS0   均衡器实际上是一个低通滤波器，下图是一个简单的低通滤波器，即均衡器。中国通信人博客9o;`4gh:LgNV   中国通信人博客/yM+C0vQ,Z/x4Pc7i xi*mo.W*h2i'jy3E@L0