高速串行传输系统信号幅值衰减研究.pdf

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1、上海航天AEROSPACESHANGHAI第33卷2016年第2期文章编号：1006—1630(20t6)02—0082—05高速串行传输系统信号幅值衰减研究濮建福，赖晓敏，田文波，叶恒，徐瑞瑞(上海航天电子技术研究所，上海201109)摘要：基于传输线理论，研究了高速串行传输系统中的驱动器与接收器、印制板走线、过孔、连接器及电缆、交流耦合电容等因素对信号幅值衰减的影响，提出了一种高速串行传输系统信号幅值衰减的分析方法。综合计算、仿真、测量和估算等方式对高速串行传输系统信号幅值衰减进行评估。分析了3种高速串行传输系统信号幅值衰减值，并用眼图测量

2、了衰减值，测试结果表明分析值与实测值偏差小于5％，两者一致性较好。方法有助于降低高速串行传输系统研制风险。关键词：高速串行传输系统；传输线理论；信号幅值；衰减评估；眼图中图分类号：TN919．3文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1006—1630．2016．02．016StudyonSignalAmplitudeAttenuationforHigh-SpeedSerialTransmissionSystemPUJian—fu，LAIXiao—rain，TIANWen—bo，YEHeng，XURui—rui(ShanghaiA

3、erospaceElectronicTechnologyInstitute，Shanghai20109，China)Abstract：Theinfluencesonsignalamplitudeattenuationinthehigh—speedserialtransmissionsystem，whichweredriverandreceiver，wireaceilingonPCB，viahole，connectorandcableandalternatingcurrentcouplingcapacitor，wereinvestigatedba

4、sedonthetransmissionlinetheoryinthispaper．Ananalysismethodofsignalamplitudeattenuationforthehigh-speedserialtransmissionsystemwasproposed，whichcouldevaluatesignalamplitudeattenuationforthehigh—speedserialtransmissionsystembycalculation，simulation，measurementandestimation．The

5、signalamplitudeattenuationforthreehigh—speedserialtransmissionsystemswascalculatedbythemethodproposedandmeasuredbyeyediagram．Theresultsshowedthattheoffsetwassmallerthan5％betweentheanalysisvaluesandthemeasuredvalueswhichmeantthetwovalueswerecoincidedwitheachother．Themethodpro

6、posedcouldreducetheriskofthedevelopmentofhigh—speedserialtransmissionsystem．Keywords：High—speedserialtransmissionsystem；Transmissionlinetheory；Signalamplitude；Attenuationevaluation；Eyediagram0引言随着半导体和载荷技术的发展，数据传输带宽的需求急剧增加。基于串化／解串(SERDES)的高速串行技术采用差分信号传输和时钟数据恢复两项技术突破了传统并行I／O技术

7、的数据传输瓶颈，增强了抗噪声、抗干扰能力，解决了限制数据传输速率的信号时钟偏移问题口]。但由于提高了数据率，互连的过孔、PCB走线、连接器和电缆等设计更难，损收稿日期：2015-10—22；修回日期：2015-12—04作者简介：濮建福(978一)，男，高级工程师，主要从事数据处理及存贮研究。耗、阻抗突变和串扰等会对信号产生损伤，其中损耗的影响是第一位的。损耗越大，信号幅值衰减就越大，系统噪声容限就越小，且系统设计完成后若发现信号幅值衰减过大，可采取的措施有限。目前，高速串行系统分析一般仅对印制板走线和拓扑形式进行信号完整性仿真，或对差分过孔进

8、行建模，未从系统角度分析信号幅值衰减，不能完整表述和评价高速串行系统的幅值衰减状况[2q]。为降低高速串行传输系统的研制风险和开发成本，本文对高速串行