PCB走线越长，信号失真越大。Redrivers可以帮助

二极管合并的PI3EQX10612是一个最近发布的双端口线性重驱动程序，用于加强USB - c类型信号，需要通过长PCB轨迹运行。在一个大型系统中，例如笔记本电脑或台式机，我们可能需要发送一个12英寸的路径的USB信号。如此长的路径所带来的损失会严重扭曲数据并导致系统故障。

PI3EQX10612放大和调节信号以使数据传输在长迹面上。它支持10 Gbps的数据速率，包括1：2/2：1 mux / demux功能。设备的自适应电源管理可以最大限度地提高功率敏感的消费者应用中的电池寿命。

除了在笔记本电脑和台式机上的应用程序外，PI3EQX10612还可以用于游戏机、移动电话、外接站和其他消费设备。在本文中，我们将研究长PCB跟踪引起的失真，以及PI3EQX10612等重驱动程序如何补偿这种失真。

PCB线路的损耗机制

信号在经过PCB跟踪时发生丢失。损耗源于两种不同的机制:铜电阻和介质损耗。随着信号频率的增加，这两个损耗分量都增加。如图所示，低频下导体损耗大于介质损耗;然而，介质损耗在较高频率下成为主要的损耗机制。

同样，图中的蓝色曲线显示了跟踪的全部丢失。如下图所示，使用今天的FR4 pcb，总跟踪损耗与超过0.5 GHz的频率呈线性相关。

导体损耗和介质损耗曲线图。图片(修改)使用courtesy ofPolarinstruments

随着示踪宽度的减小和示踪长度的增加，损耗增大。下图显示了跟踪中的损耗如何随跟踪的宽度、长度和信号频率而变化。

PCB跟踪插入损耗与信号频率的比较。图片由德州仪器公司

符号间干扰

上图显示，信号的高频分量衰减较大。这种低通滤波效应限制了传输的数字信号的带宽，并增加了信号上升/下降的时间，因为它到达互连的远端-这是我在我的文章中详细讨论的概念数字信号中上升时间与带宽的关系。

然而，下图显示，长时间的上升/下降会阻止接收到的信号达到其最终值。

关于插入损耗如何降低信号完整性的描述。图片由德州仪器公司

一个给定的转换是否会达到它的最终值取决于位模式。例如，如果几个连续的比特具有相同的值，就会发射一个更长的脉冲，接收到的信号就会更接近最终的信号。此外，位模式影响转换的初始值。因此，转换随传输的比特模式而变化。这就产生了一个依赖数据的定时抖动，通常被称为符号间干扰(ISI)。

上图也描绘了发送和接收信号的眼图。注意失真是如何通过闭眼图表表现出来的。

再驱动器如何补偿失真?

一个基本重驱动程序的框图如下所示。

英特尔的差分SerDes redriver的框图。图片由英特尔

第一个模块是连续时间线性均衡器(CTLE)。这是一个增益达到峰值的线性放大器。如下图所示，对于某些高频元件，放大器显示出较高的增益(相对于其直流增益)。这样，CTLE可以补偿PCB长迹的低通滤波效应。

一个CTLE均衡器的振幅和相位波德图示例。图片由英特尔

正如上图中传递函数的例子所示，CTLE可能不会有很大的收益。因此，redrivers通常使用第二个放大器来达到预期的增益。重驱动的总增益通常是可编程的，因此该设备可以用于不同的应用。下图显示了TI的不同均衡设置可以实现的传递函数TUSB1046-DCI.。

TI公司TUSB1046-DCI的DisplayPort EQ设置曲线。图片由德州仪器公司

有些数据表ag亚博科技，比如PI3EQX10612的数据表，在表中而不是在图中提供均衡信息。PI3EQX10612的均衡设置如下图所示。这些设置可以通过I2C或相应的控制引脚进行。

PI3EQX10612的均衡设置。图片由二极管合并

使用PI3EQX10612，我们可以选择均衡器的平坦增益和输出摆幅，如下表所示:

PI3EQX10612均衡器的平坦增益和输出摆幅。图片由二极管合并

压缩点设置允许我们指定驱动程序的线性度。

PI3EQX10612的框图

PI3EQX10612是一个双端口线性重驱动程序，包括1:2/2:1 mux/demux功能。它支持100 ω差分共模逻辑(CML)信号通路的接收和发送。

的框图PI3EQX10612。图像(修改)礼貌的二极管合并

电源管理

Redrivers通常用于功率敏感的应用，需要结合明智的电源管理系统。PI3EQX10612采用了一种低电平输入信号检测机制，类似于英特尔差分SerDes驱动程序的框图。

电平检测电路的输出控制压制功能。当输入低于阈值一段时间后，抑制功能关闭输出驱动器，以节省电力和减少总线空闲噪声。每个通道的消声功能完全独立运作。

结论

在一个大型系统中，例如笔记本电脑或台式机，我们可能需要发送一个12英寸的路径的USB信号。如此长的路径所带来的损失会严重扭曲数据并导致系统故障。在这些情况下，可以使用重驱动程序(如PI3EQX10612)来放大和调节信号，使数据在长迹上传输成为可能。

PI3EQX10612的几个参数，如其均衡增益和线性，是可编程的，以便设备可以调整不同的应用。

要查看我的文章的完整列表，请访问这一页。

特色图片使用的礼貌二极管合并

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