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模拟技术
大多数的SFP+光模块内部电口不含Retimer,只是简单的限幅放大器。由于限幅放大器的行为是非线性的,入口上的可被均衡码间干扰(ISI)会被固定下来成为不可被均衡的限定性不相关抖动(bounded uncorrelated jitter (BUJ))。工业界为了解决Host与模块间的电气互操作,制定了电气标准SFF8431。该规范规定了SFP+模块和与之接口的Host的电气指标,测量方法。
SFF8431详细规定了SFP+模块和与之接口的Host的建议走线长度(表1)或插入损耗(图1)。
表1 Host板可实现的走线长度
图1 Host板建议的无源链路插入损耗
用户在PCB互联设计时,必须遵循该要求。特别是HOST到光模块侧,因为大多数SFP+光模块内部没有均衡器且接收灵敏度不是太高。但从SFP+光模块到HOST侧,则有优化空间。XILINX的7系列高速收发器GTX和GTH的接收机有很强的自适应均衡器(CTLE+DFE),可以抵偿更多的因插损造成的码间干扰(ISI)。这就给我们提供了一种成本优化的可能,我们可以将GTX或GTH的发送侧放在最优先的PCB布线策略上。比如:发送侧表层走线,最少过孔,最短走线。接收侧走内层,可以绕线,更多过孔。
当用户完成设计、安装后,进入调试阶段。怎样设定HOST的发送、接收参数?发送侧:建议将发送摆幅TXDIFFCTRL[3:0]开到最大(1000mV),TXPRECURSOR[4:0]开到0.22或0.45dB,TXPOSTCURSOR[4:0]视链路插损情况定;如果HOST PCB在来奎斯特频率上的插入损耗是4.5dB,建议TXPOSTCURSOR[4:0]设成5.5dB。因为连接器+模块内部插损还有约1dB(见图2),单侧取一半。接收侧:由于XILINX的7系列接收机是自适应的,因此,接收侧可以不做调试。
图2 对插MCB-HCB差分插入损耗模板
怎样用实验方法来验证和优化参数呢?可以在发端发送PRBS31,将上一步得到的大致参数设到发送端,插上HCM板,通过SMA同轴线接到眼图仪表上。调整TXPOSTCURSOR[4:0]使得TJ最小,有条件的话,还可以进一步做不同温度,电压下的TJ最优化。到此,调试就算完成了,并且性能最优化。
实践证明,该方法快捷、可靠、性能最优化。已经广泛用于某大客户SFP+光模块接口设计、调试以及优化。
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