PAM4碼型發(fā)生器選擇攻略（下篇）

  ICCSZ訊 上周《PAM4碼型發(fā)生器選擇攻略(上篇)》剛發(fā)布，就有小伙伴催著發(fā)布下篇了，下篇來也~

  首先，來個上篇的傳送門：PAM4碼型發(fā)生器選擇攻略沒有看過上篇的小伙伴請先閱讀上篇。PAM4碼型產(chǎn)生的四種方法接續(xù)上篇。

  3)基于AWG的PAM4碼型發(fā)生器

  通過任意波形發(fā)生器AWG產(chǎn)生PAM4輸出，PAM4信號產(chǎn)生的原理和上述的有源DAC的方式類似，只不過一般情況下AWG是一個內(nèi)置高速DAC的通用的信號源，可以非常靈活的產(chǎn)生各種調(diào)制信號，例如通信用的QAM信號，或者PAM4、PAM8信號。

  從性能上而言，AWG產(chǎn)生的PAM4信號并不是實際高速串行電路的實現(xiàn)方式，所以在很多信號特性上需要額外的帶寬要求和濾波要求，以達(dá)到高速串行通信的信號產(chǎn)生要求，信號的抖動和噪聲參數(shù)由于是通過DA來產(chǎn)生，會惡化的比較厲害。由于AWG是通過編輯內(nèi)部數(shù)據(jù)序列存儲空間來定義波形的形狀，而沒有和實際的PAM4編碼完全對應(yīng)，所以針對對于PAM4的信號產(chǎn)生和編碼的設(shè)置非常復(fù)雜，需要大量的內(nèi)存進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如果AWG沒有專有的PAM4軟件配合很難使用在PAM4的信號產(chǎn)生應(yīng)用上。

  一般基于AWG的PAM4信號產(chǎn)生的設(shè)置都比較復(fù)雜，并且最大的設(shè)置障礙是不直觀，無法直接方便的更改速率和碼型。對于很多實際應(yīng)用中的發(fā)送均衡等基本要求，通過AWG來產(chǎn)生非常復(fù)雜和繁瑣。從成本上看，因為AWG產(chǎn)生的PAM4輸出要求高帶寬和高采樣率，并且專門產(chǎn)生PAM4碼型的軟件配合，相對其他的方式每通道的成本也非常昂貴。 在PAM4作為高速通信編碼的早期，由于沒有其他的方案，基于AWG的PAM4是一個折中的辦法，隨著PAM4設(shè)計日益普及，由于AWG產(chǎn)生的PAM4信號電特性和實際的高速串行電路有差異，而且基礎(chǔ)硬件和選件的價格昂貴，目前已經(jīng)被逐漸替代。

  4)直接PAM4輸出的碼型發(fā)生器

  誤碼儀直接內(nèi)置PAM4信號生成器的方法。由于上述3種PAM4的碼型發(fā)生器存在諸多性能、功能的限制以及構(gòu)建測試環(huán)境的復(fù)雜和繁瑣，最新的PAM4誤碼儀采用直接內(nèi)置PAM4信號發(fā)生器的精簡構(gòu)架，其核心是去除各種外部的電纜和校準(zhǔn)，簡化硬件環(huán)境，把時鐘合成器，多通道的NRZ碼型發(fā)生器，以及復(fù)雜的NRZ轉(zhuǎn)換為PAM4的高頻硬件，所有的分離器件直接集成在一個機身內(nèi)，并且通過內(nèi)置校準(zhǔn)對于不同的速率實現(xiàn)自動的校準(zhǔn)和補償。

  性能上的優(yōu)勢：對于PAM4的信號發(fā)生器而言，因為沒有外部的各種無源或者有源設(shè)備以及電纜匹配和衰減導(dǎo)致的信號惡化，可以提供非常好的信號完整性。并且可以針對使用需求無需任何外部器件輕松實現(xiàn)1通道到多通道的配置。

  下圖是中星聯(lián)華科技(北京)有限公司SL3120A系列PAM4誤碼儀采用直接PAM4輸出的方式捕獲的56GbpsPAM4眼圖，除了連接方便以外還提供了非常好的信號完整性。

  下圖是對于同一個通道輸出在28Gbps下的NRZ編碼時的眼圖結(jié)果。

  功能上特點：直接PAM4輸出的碼型發(fā)生器，可以在不影響信號完整性的情況下輕松實時的切換PAM4或者NRZ輸出功能，無需使用人員針對PAM4來構(gòu)建繁瑣的校準(zhǔn)環(huán)境。 當(dāng)使用PAM4碼型發(fā)生器功能的時候，用戶無需考慮任何NRZ有關(guān)的設(shè)置，可以直接設(shè)置經(jīng)過校準(zhǔn)的PAM4發(fā)送均衡。對于PAM4碼型發(fā)生器幅度和均衡的控制非常簡單直觀。下圖是一個進(jìn)行實時PAM4和NRZ實時切換時捕獲的眼圖疊加顯示效果。

  由于單臺PAM4碼型發(fā)生器集成了所有必須的關(guān)鍵模塊，對于測試環(huán)境的構(gòu)建和設(shè)置非常簡單。無需外接的均衡器以及有源或者無源的PAM4合成器，更不需要各種高頻電纜連接這些分離原件。

  PAM4碼型發(fā)生器特點總結(jié)

  下面的表格總結(jié)了上述四種PAM4誤碼儀下信號產(chǎn)生的不同方式以及特點。

  PAM4碼型發(fā)生器

  關(guān)鍵指標(biāo)概覽

  對于一個PAM4碼型發(fā)生器的差分輸出，一般有幅度、信噪比、線性度、上升時間/下降時間、眼圖、抖動分量以及均衡能力等評估指標(biāo)。在目前主流的各種高速串行總線標(biāo)準(zhǔn)(OIF-CEI, 200G/400G以太網(wǎng))中，都明確列出了對于發(fā)送端需要滿足的指標(biāo) 其中眼圖和抖動是最重要的指標(biāo)。下面列出了中星聯(lián)華科技(北京)有限公司SL3120A系列的PAM4碼型發(fā)生器的輸出指標(biāo)。

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