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2013年12月23日 星期一

Differential signaling, 差分/動信號

電磁學有一章節專門討論傳輸線,有一種傳輸線叫做雙線式傳輸線目前廣泛用在電子信號傳輸,如SATA的TX/RX, PCIe的DQS, clock, USB...等等

這種差分信號的好處是可以抗雜訊,但是設計上就較複雜因為晶片要有能力把信號載到射頻上。

因為是射頻的信號,因此要提到特徵阻抗(Characteristic impedance)這個東西,特徵阻抗是電場和磁場的一個比值,單位是歐姆,他和傳輸線的材質/尺寸相關。若不是高頻使用的傳輸線,則傳輸線上的每一點特徵阻抗都會有差異,造成信號的反射(衰減)。

以SATA為例(下圖),SATA傳輸線的特徵阻抗為100Ohm+/-10%,如果信號不好通常就是調整眼圖(Eye Pattern)的參數Emphasis (pre-emphasis / de-emphasis)和Amplitude。
  • Emphasis是信號high, low互相轉換時的斜率
  • Amplitude是信號的振幅
下圖介紹眼圖裡面SNR, Jitter等名詞
圖片出處 (Eye Diagram Basics: Reading and applying eye diagrams)

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