【经验&技巧】瞬态信号仿真中的码型选择问题

工程师在进行通道信号仿真时,经常会遇到信号码型选择的问题,通常的码型选择有两种:连续周期变化、随机变化,那么,不同的码型会对结果产生截然不同的影响,以设计中一路差分通道为例,搭载信号传输速率2.5Gbps,在CST2024 PCB studio中对其传输线参数进行提取,再用不同的码型对其进行激励,并观察和对比芯片接收端的信号质量,仿真编码数量为2^10个bits。

首先,以连续周期变化的时钟码型对其进行激励,在接收端获取的时域信号波形如下图所示,生成眼图的效果显示,由于其码型过于单一,因此眼图的信号变化不够丰富,但是,其显示了较好的边沿抖动性能;

好的抖动性能,代表了其信号频谱中的能量将会主要集中在基频及其高次谐波的少量频点上,这样的频谱往往是主要的信号辐射源和干扰源;

然后,以仿真工具中自带的PRBS码型功能对激励源进行配置,在接收端获取的时域信号波形如下图所示,生成眼图的效果显示,由于码型有了更多的变化,眼图更为完整且样式与上述的连续码型完全不同,展示了更多的边沿抖动和电压变化;

由于码型是随机变化的,所以,频谱能量分布也并没有展现出峰值集中的效果,但是整体"底噪"是提升的,这样的变化虽然不会造成固定频点的能量辐射,但是,会提高相邻通道串扰的可能性;

最后,设计者也可以自定义变化的码型进行激励,从其眼图效果上来看,与前述的PRBS码型所展示的眼图大致相同;

但是,其频谱上出现了更多的能量波动,这对于串扰的分析至关重要,因为,不同信号通道上的传输信号不可能完全一模一样,因此,建议在设计中对不同通道的传输码型进行针对性地手动编码,尤其是相邻通道之间。

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