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(zhù)發(fā)布下篇了，下篇來(lái)也~

  首先，來(lái)個(gè)上篇的傳送門(mén)：PAM4碼型發(fā)生器選擇攻略沒(méi)有看過(guò)上篇的小伙伴請先閱讀上篇。PAM4碼型產(chǎn)生的四種方法接續上篇。

  3)基于A(yíng)WG的PAM4碼型發(fā)生器

  通過(guò)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(lèi)似，只不過(guò)一般情況下AWG是一個(gè)內置高速DAC的通用的信號源，可以非常靈活的產(chǎn)生各種調制信號，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(shí)際高速串行電路的實(shí)現方式，所以在很多信號特性上需要額外的帶寬要求和濾波要求，以達到高速串行通信的信號產(chǎn)生要求，信號的抖動(dòng)和噪聲參數由于是通過(guò)DA來(lái)產(chǎn)生，會(huì )惡化的比較厲害。由于A(yíng)WG是通過(guò)編輯內部數據序列存儲空間來(lái)定義波形的形狀，而沒(méi)有和實(shí)際的PAM4編碼完全對應，所以針對對于PAM4的信號產(chǎn)生和編碼的設置非常復雜，需要大量的內存進(jìn)行轉換，如果AWG沒(méi)有專(zhuān)有的PAM4軟件配合很難使用在PAM4的信號產(chǎn)生應用上。

  一般基于A(yíng)WG的PAM4信號產(chǎn)生的設置都比較復雜，并且最大的設置障礙是不直觀(guān)，無(wú)法直接方便的更改速率和碼型。對于很多實(shí)際應用中的發(fā)送均衡等基本要求，通過(guò)AWG來(lái)產(chǎn)生非常復雜和繁瑣。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(zhuān)門(mén)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(méi)有其他的方案，基于A(yíng)WG的PAM4是一個(gè)折中的辦法，隨著(zhù)PAM4設計日益普及，由于A(yíng)WG產(chǎn)生的PAM4信號電特性和實(shí)際的高速串行電路有差異，而且基礎硬件和選件的價(jià)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、功能的限制以及構建測試環(huán)境的復雜和繁瑣，最新的PAM4誤碼儀采用直接內置PAM4信號發(fā)生器的精簡(jiǎn)構架，其核心是去除各種外部的電纜和校準，簡(jiǎn)化硬件環(huán)境，把時(shí)鐘合成器，多通道的NRZ碼型發(fā)生器，以及復雜的NRZ轉換為PAM4的高頻硬件，所有的分離器件直接集成在一個(gè)機身內，并且通過(guò)內置校準對于不同的速率實(shí)現自動(dòng)的校準和補償。

  性能上的優(yōu)勢：對于PAM4的信號發(fā)生器而言，因為沒(méi)有外部的各種無(wú)源或者有源設備以及電纜匹配和衰減導致的信號惡化，可以提供非常好的信號完整性。并且可以針對使用需求無(wú)需任何外部器件輕松實(shí)現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(gè)通道輸出在28Gbps下的NRZ編碼時(shí)的眼圖結果。

  功能上特點(diǎn)：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(shí)時(shí)的切換PAM4或者NRZ輸出功能，無(wú)需使用人員針對PAM4來(lái)構建繁瑣的校準環(huán)境。 當使用PAM4碼型發(fā)生器功能的時(shí)候，用戶(hù)無(wú)需考慮任何NRZ有關(guān)的設置，可以直接設置經(jīng)過(guò)校準的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(jiǎn)單直觀(guān)。下圖是一個(gè)進(jìn)行實(shí)時(shí)PAM4和NRZ實(shí)時(shí)切換時(shí)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)境的構建和設置非常簡(jiǎn)單。無(wú)需外接的均衡器以及有源或者無(wú)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(diǎn)總結

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

  PAM4碼型發(fā)生器

  關(guān)鍵指標概覽

  對于一個(gè)PAM4碼型發(fā)生器的差分輸出，一般有幅度、信噪比、線(xiàn)性度、上升時(shí)間/下降時(shí)間、眼圖、抖動(dòng)分量以及均衡能力等評估指標。在目前主流的各種高速串行總線(xiàn)標準(OIF-CEI, 200G/400G以太網(wǎng))中，都明確列出了對于發(fā)送端需要滿(mǎn)足的指標 其中眼圖和抖動(dòng)是最重要的指標。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。

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