蒋修国 /文
编者注:前一段时间,一位朋友问到我一个问题:抖动超标,是不是因为损耗太大了?一看这个问题,反手就想给他一个:It Depends。但是想想不能这么简单的回复他。就给他解释什么是抖动,抖动的分类是什么,损耗会造成抖动什么样的变化... ...。 最后发现,还不如直接告诉他“不一定“三个字来得简单。那么本文就针对这个问题做一个简单的介绍。
~~~~正~~~~文~~~~分~~~~割~~~~线~~~~
损耗分为插入损耗和回波损耗(注:还有其它的分类方式)。一般大家在交流问题时,如果没有特指,损耗就是指插入损耗。插入损耗和回波损耗的曲线如下图所示:
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抖动是信号的某个特定时刻相对于其理想时间位置上的短期偏离。如下图所示,原本信号传递到灰色虚线处,但是由于某些原因,信号偏离了原本的位置。
抖动表征在眼图上,就如下图所示:
抖动大,显然就容易造成信号传递误码率变大,当达到系统误码率容忍度时,就会导致系统不稳定。抖动的类型非常多,如总体抖动,随机抖动、固有抖动等等,如下图所示(注:文档来自Keysight技术文档),随着技术的发展,抖动的分类方式也越来越多。
不同的原因会造成不同类型的抖动,比如损耗、串扰、阻抗不连续、电源噪声、PLL、热等等原因都会造成抖动的变化,而传输线插入损耗只是造成固有抖动的一个原因。如下图所示无损链路的眼图和有损链路的眼图,确实,损耗会造成抖动变大。
但是,损耗变大并不是抖动变大的一个必要条件。如果传输线链路一模一样,如果有一个路径的电源噪声比较大,其两个眼图如下所示:
从上面两个对比结果,就可以看到,抖动的变大,其实并不一定就是因为损耗变大了。
虽然看到了不同的原因导致了抖动变大,但是并不代表抖动大就一定不满足总线或者系统的要求,这还是需要看具体是哪一类的总线或者系统,它们对抖动的具体指标要求是多少?如下图所示为PCIE总线对抖动指标的定义:
那么如果抖动比较大,或者确实不满足总线或者系统的要求了怎么办呢?这个就要根据实际情况来确定解决的办法了,比如调节加重参数、均衡参数、PCB布局布线、替换器件、优化电源、优化系统散热等等。
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