?本文將討論信號(hào)集成和硬件工程師在設(shè)計(jì)或調(diào)試速度高達(dá)幾個(gè)Gb每秒的連接時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)。無論是進(jìn)行下一代高分辨率視頻顯示、醫(yī)學(xué)成像、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或是在最新的高速以太網(wǎng)和電信協(xié)議中，我們都面臨相同的信號(hào)集成挑戰(zhàn)。那就從過度均衡開始討論。?
現(xiàn)代專用集成電路（ASIC）中的串行器與解串器（SERDES）與現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）通常能夠獲得損耗最多30dB的優(yōu)異的跨信道連接性能。更長或損耗更大的信道通常需要重定時(shí)器或中繼器等信號(hào)調(diào)節(jié)器的幫助。這些器件能夠補(bǔ)償長信道的影響，為系統(tǒng)提供驅(qū)動(dòng)額外距離的必要能力。
中繼器或重定時(shí)器的一項(xiàng)主要功能是補(bǔ)償信道的插入損耗。這一功能可以分解為接收均衡和發(fā)送均衡。接收均衡電路通常由連續(xù)時(shí)間線性均衡器（CTLE）組成，偶爾由判決反饋均衡器（DFE）組成。去加重或有限脈沖響應(yīng)濾波器（FIR）是發(fā)送均衡電路的通常選項(xiàng)。接收均衡電路為長信道進(jìn)行放大信號(hào)，補(bǔ)償頻率相關(guān)的損耗。發(fā)送均衡電路會(huì)調(diào)整發(fā)射信號(hào)的形狀，使信號(hào)在經(jīng)過信道減弱后更容易恢復(fù)。
對(duì)于接收均衡和發(fā)送均衡而言，施加適量均衡非常重要。施加的均衡太?。ň獠蛔悖?huì)使信號(hào)無法完全恢復(fù)。但施加過多均衡（均衡過度）也會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)檫^度均衡波形會(huì)干擾接收器恢復(fù)數(shù)據(jù)的能力。
圖1為眼圖的兩個(gè)例子。一個(gè)眼圖為信道進(jìn)行了合適的調(diào)整（左圖），而另一個(gè)眼圖則顯示了過度均衡的信號(hào)（右圖）。
圖1：調(diào)整適當(dāng)眼圖與過度均衡眼圖
兩幅眼圖在0V交匯處差異最大。右側(cè)過度均衡的眼圖顯示上升沿和下降沿均有分離。這一現(xiàn)象通常稱為“雙條帶”。雙條帶會(huì)干擾接收器正常探測頻率或與輸入數(shù)據(jù)保持正確相位關(guān)系的能力。
使用示波器的抖動(dòng)分解功能，可以在圖2中看到過度均衡的眼圖是如何顯示雙峰抖動(dòng)內(nèi)容的。換而言之，抖動(dòng)分布在兩個(gè)頻率上，平均值為數(shù)據(jù)速率，而非實(shí)際數(shù)據(jù)速率本身。進(jìn)一步的測試表明，這一雙峰抖動(dòng)分布與數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)有關(guān)，會(huì)受均衡器所施加均衡量的直接影響。
圖2：調(diào)整適當(dāng)與過度均衡眼圖的抖動(dòng)分解
過度均衡會(huì)有多種體現(xiàn)方式；圖3為更經(jīng)典的例子。左側(cè)為適當(dāng)均衡的眼圖。右側(cè)過度均衡的眼圖顯示出雙條帶眼圖沿和位元轉(zhuǎn)換的幅度過大。在這種情況下，位元轉(zhuǎn)換的過大幅度會(huì)導(dǎo)致與系統(tǒng)規(guī)格發(fā)生邏輯高和邏輯低電平相容性的匹配問題。還要注意抖動(dòng)輪廓之間的差異。
圖3：過度均衡的另一種體現(xiàn)方式——過沖雙條帶
在為了獲得最佳性能而調(diào)整和優(yōu)化連接時(shí)，記住水平和垂直方向的眼圖。很容易會(huì)將其中一個(gè)最大化，但是一定要避免過度均衡信號(hào)，否則會(huì)增大誤碼率。
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史海拾趣
Achronix Semiconductor Corporation是一家專注于FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）和eFPGA（嵌入式FPGA）技術(shù)的公司，以下是該公司發(fā)展的五個(gè)相關(guān)故事：
公司成立和早期發(fā)展： Achronix Semiconductor Corporation成立于2004年，總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉市。公司最初的目標(biāo)是開發(fā)高性能、低功耗的FPGA芯片，以滿足日益增長的計(jì)算需求和數(shù)據(jù)中心的要求。起初，公司主要關(guān)注FPGA技術(shù)的研發(fā)和市場定位。
技術(shù)突破和產(chǎn)品推出： 隨著公司的不斷發(fā)展，Achronix取得了一系列技術(shù)突破，并成功推出了一系列創(chuàng)新的FPGA產(chǎn)品。其中，公司的Speedster系列FPGA以其出色的性能、低功耗和高集成度而備受關(guān)注，成為了市場上的競爭力量。這些產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)中心、通信、汽車等領(lǐng)域。
市場擴(kuò)張和國際合作： Achronix積極拓展國內(nèi)外市場，并與全球各地的客戶建立了合作關(guān)系。公司的FPGA產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，并與眾多知名企業(yè)展開合作，共同推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和市場發(fā)展。同時(shí)，Achronix還與各大半導(dǎo)體制造商合作，共同研發(fā)新一代FPGA技術(shù)。
持續(xù)投入研發(fā)和創(chuàng)新： Achronix不斷加大研發(fā)投入，致力于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)。公司在硬件設(shè)計(jì)、架構(gòu)優(yōu)化、軟件開發(fā)等方面進(jìn)行持續(xù)的研究和探索，推動(dòng)FPGA技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，Achronix還與國內(nèi)外高校和研究機(jī)構(gòu)合作，共同開展前沿技術(shù)的研究。
未來發(fā)展展望： Achronix將繼續(xù)致力于FPGA和eFPGA技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，不斷推出更先進(jìn)、更高性能的產(chǎn)品和解決方案，滿足客戶在各個(gè)領(lǐng)域的需求。公司將加強(qiáng)國際市場拓展，提升自身在全球市場的競爭力，為行業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
除了連接器產(chǎn)品外，ERNI Electronics的系統(tǒng)技術(shù)部門也取得了顯著的發(fā)展。該部門為客戶提供標(biāo)準(zhǔn)型和定制化的背板和子系統(tǒng)解決方案，以及高性能、自行設(shè)計(jì)的工具制造、現(xiàn)代器件裝配和測試設(shè)備等高附加值服務(wù)。隨著市場對(duì)完整解決方案的需求不斷增長，系統(tǒng)技術(shù)部門的業(yè)績也實(shí)現(xiàn)了大幅增長，成為公司發(fā)展的重要支柱之一。
除了連接器產(chǎn)品外，ERNI Electronics的系統(tǒng)技術(shù)部門也取得了顯著的發(fā)展。該部門為客戶提供標(biāo)準(zhǔn)型和定制化的背板和子系統(tǒng)解決方案，以及高性能、自行設(shè)計(jì)的工具制造、現(xiàn)代器件裝配和測試設(shè)備等高附加值服務(wù)。隨著市場對(duì)完整解決方案的需求不斷增長，系統(tǒng)技術(shù)部門的業(yè)績也實(shí)現(xiàn)了大幅增長，成為公司發(fā)展的重要支柱之一。
Fenwal Controls深知，只有與合作伙伴攜手共進(jìn)，才能實(shí)現(xiàn)共贏。因此，公司積極尋求與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作機(jī)會(huì)。通過與原材料供應(yīng)商、設(shè)備制造商、分銷商等合作伙伴的緊密合作，F(xiàn)enwal Controls不僅降低了采購成本、提高了生產(chǎn)效率，還拓展了銷售渠道、增強(qiáng)了品牌影響力。這些合作關(guān)系的建立，為Fenwal Controls的長期發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在技術(shù)創(chuàng)新方面，三禮公司一直保持著領(lǐng)先地位。2009年，公司成功完成了UPI、DPI壓模型電感量產(chǎn)布線及自制粉料能力，并獲得了Texas Instrument認(rèn)證。同時(shí)，公司重新發(fā)布了愿景并重新定義了3L，將持續(xù)改善、精益生產(chǎn)、以客為尊作為公司的三個(gè)核心L。隨后，公司成立了精實(shí)中心，進(jìn)一步推進(jìn)精益生產(chǎn)的自動(dòng)化配置，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的大幅提升和不良品及庫存的減少。
隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，Chen Yang Technologies意識(shí)到單靠自身力量難以實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)張。因此，公司開始積極尋求與其他電子行業(yè)巨頭的戰(zhàn)略合作。通過與這些公司的合作，Chen Yang Technologies不僅獲得了更多的資金支持和技術(shù)資源，還成功進(jìn)入了新的市場領(lǐng)域。這些合作使得公司的業(yè)務(wù)范圍得到了極大的拓展，同時(shí)也提升了公司的品牌影響力。
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