SerDes系列之CTLE均衡技术

本文主要是介绍SerDes系列之CTLE均衡技术，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

CTLE（连续时间线性均衡）是一种施加在接收器上的线性模拟高通滤波器，通过衰减低频信号分量，以补偿奈奎斯特频率附近的衰减比例，从而实现信道补偿。当低频信号分量向下衰减并推入底噪范围时，CTLE就会失去调节动力，与Tx FFE 一样，CTLE 仅解决通道的总的低通滤波效应，使用上可以考虑避免重复。

CTLE 支持交流增益和EQ设置，交流增益中均衡器对低频频谱施加去加重以实现均衡（如下左图所示），EQ设置可修改直流增益以进行均衡调谐（如下右图所示），选择方式的不同，所获取的最终眼图效果也是不同的。

以一个零点、两个极点的传递函数为例，采用直流增益调节的传递公式可以表示如下，当传递函数的分子为0时对应的频点就叫零点（s=-wz），当传递函数的分母为0时对应的频点就是极点（s=-wp1或-wp2）。

在不清楚零极点的具体物理意义时，其实，也并不影响工程师对于CTLE功能的使用，只要清楚地理解通道插入损耗的含义，也可以通过仿真工具达到调节的目的。

在ADS软件中，提供给工程师一种自定义函数的设计窗口，可以自由定义参数，Adc默认取1，正常是在[0,1]，代表了频率为0时的直流增益。

以一个8Gbps NRZ传输为例，通道的插入损耗为：

-3dB@0.21GHz/-8.5dB@1GHz/-22.5dB@4GHz

接收端根本得不到有效的眼图，两种CTLE调节的方向，都可以将眼图完全地打开，但是，过度提高电压摆幅会导致芯片功耗的急剧增加，另外，增益的整体放大也会导致噪声被同步放大，因此，CTLE的调节原则应该是以最小的电压摆幅获得最佳的“睁眼”效果，允许以牺牲信号电平为代价。

究其原因，不同的直流增益Adc导致CTLE的传递函数在低频时的增益不同，由增益曲线图可知，摆幅过大时的增益要远远高于摆幅减小的时候，因此，当高于0dB时就会将信号放大。

上述曲线的前半部分是一个高通滤波器，再经过峰值增益的后半部分增益急剧下降，CTLE利用的就是前半部分的高通特性，换言之，CTLE调节的目的就是适当地对通道的高频损耗进行补偿，对低频部分的能量进行抑制，以缩小两者能量差异的方式使得眼图张开，值得注意的是，零点和极点并不完全对应图中的频率拐点，但是，零点和极点一起控制了这条曲线的形状，在设计时，往往是通过参数扫描的方式获取最佳的零极点组合。