CTLE是什么？（原理、特點(diǎn)及作用）

CTLE是什么？上篇文章也提到了，直白的翻譯為連續(xù)時(shí)間線性均衡。它是在接收端芯片上的一種技術(shù)。之前也提到了，CTLE的作用可以在傳輸損耗較大的鏈路，有效的改善接收端眼圖的性能。

對(duì)于有過高速串行信號(hào)仿真經(jīng)驗(yàn)的同行來說，最經(jīng)?？吹剿牡胤绞荌BIS-AMI的模型，以XILINX的V7芯片的ibis-ami模型為例，一般有以下對(duì)CTLE的描述：

很多初學(xué)的同行在對(duì)接收端的模型進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)的時(shí)候，是不是一看到了“AUTO”的字眼，就馬上選上，然后靜靜的等著之前閉合的接收端眼圖慢慢張開，然后就會(huì)在結(jié)論中給出“接收端模型采用AUTO的自適應(yīng)均衡即可滿足要求”。的確，軟件就是軟件，做得越自動(dòng)化越能提高仿真的效率，軟件對(duì)CTLE的自動(dòng)算法，的確能在確定通道頻域特性的情況下優(yōu)化出CTLE的響應(yīng)，使得RX的接收頻域特性達(dá)到最優(yōu)，這樣的話，時(shí)序和頻域的波形就會(huì)變好了。

但是，如果真的要問CTLE為什么能使原本閉合的眼圖張開，或者上述ibis-ami模型關(guān)于CTLE的參數(shù)是什么意思，均衡器CTLE的原理是什么，這可能會(huì)難倒相當(dāng)一部分人吧。好吧，我們喜歡從結(jié)果出發(fā)，那就先來看看加入CTLE后的效果吧。

我們選擇PCIE3.0協(xié)議的CTLE模型進(jìn)行探討，該模型的描述如下所示：

看到它實(shí)際上是頻率和（幅度）dB值的關(guān)系曲線，我們先不管它的作用，先通過數(shù)學(xué)對(duì)下面的公式分析下：

首先我們知道，當(dāng)s=0時(shí)，H（0）=ADC，也就是當(dāng)頻率為0的時(shí)候也就是直流的時(shí)候，實(shí)際上幅度是一個(gè)負(fù)的增益（常數(shù)），當(dāng)頻率在一個(gè)比較高（趨向無窮大）時(shí)，H為趨向于負(fù)無窮大；實(shí)際上曲線變化頻段的部分是由公式上兩個(gè)pole點(diǎn)來控制，我們一般稱為極點(diǎn)或者peak點(diǎn)。根據(jù)該公式的數(shù)學(xué)運(yùn)算，在兩個(gè)pole點(diǎn)之間會(huì)出現(xiàn)該曲線的一個(gè)最大值。這樣我們就通過增益，零點(diǎn)，極點(diǎn)來定義了一個(gè)頻域響應(yīng)了。

因此CTLE曲線就是一個(gè)在低頻時(shí)增益衰減為常數(shù)，然后隨著頻率升高慢慢衰減變小，但是過了一個(gè)較高頻率之后，衰減又開始慢慢變大的效果。其實(shí)我們想利用的頻段是前兩部分：在低頻時(shí)候常數(shù)增益衰減，然后隨著頻率升高慢慢衰減變小的頻段。然后我們能下這么一個(gè)結(jié)論，實(shí)際上，在起作用的頻段內(nèi)，CTLE是一個(gè)高通濾波器。

那我們來看看CTLE對(duì)于通道的作用吧。

當(dāng)PCIE3.0的傳輸通道達(dá)到如下?lián)p耗時(shí)，接收端眼圖已經(jīng)全部閉合。

然后我們加入一個(gè)-12db-ADC的CTLE均衡，眼圖變成了下面的樣子。

這時(shí)我們?cè)偃リP(guān)注RX端的頻率響應(yīng)，加入CTLE前后的RX端損耗對(duì)比如下：

想不到有均衡之后的接收端損耗曲線竟然全頻段都在無CTLE均衡的下面，說明均衡后的損耗總體都比無均衡的要差。

編輯：hfy