在本文的第1部分中，我們看到當傳輸速率超過(guò)約30Gbaud時(shí)，特別是對眾所周知的對噪聲敏感的PAM4(4電平脈沖幅度調制)信號來(lái)說(shuō)，S參數掩模要求(圖1)無(wú)法保證“serdes、信道、serdes”之間能夠實(shí)現互操作。有很多案例都表明，即使某個(gè)信道達不到模板要求，但在有均衡的系統中卻能很好工作。特別是，判決反饋均衡(DFE)可以對其所持續單位時(shí)間間隔(UI)數目?jì)人l(fā)生反射的影響進(jìn)行均衡。也就是說(shuō)，如果DFE有Nb個(gè)抽頭，那么它可以均衡Nb個(gè)UI期間的反射。

 

圖1：用于典型PAM4 28Gbaud應用的(a)Sdd22或RL(f)，和(b)Sdd21或IL(f)掩模。圖片由Ransom的筆記提供。

 

最終性能問(wèn)題必須要根據誤差率來(lái)定義，對于PAM4系統，誤差率即誤碼率(SER)。Samtec公司的杰出工程師Rich Mellitz提出了有效回波損耗(ERL)的概念，它將回波損耗與均衡結合到了一個(gè)可追溯到SER的品質(zhì)因數中。

 

與信道工作裕量(COM)一樣，ERL是在對發(fā)送信號質(zhì)量做了特定假設的情況下從信道的脈沖響應所導出。有了ERL，現在就可以考慮脈沖響應的反射。

 

可以想象脈沖是一長(cháng)串NRZ 0(或PAM4 S0)，然后是一個(gè)1(或PAM4 S3)，然后又是另一長(cháng)串0(或PAM4 S0)。脈沖響應是信道傳輸脈沖所獲得的波形。反射脈沖響應包括由所發(fā)脈沖引起的所有反射的組合。它可以使用入射脈沖(PTDR)而不是通常的階躍電壓，從TDR(時(shí)域反射計)計算得出。其結果就是反射波形PTDR(t)。PTDR(t)也可以從信道的S參數計算得出。

 

REFF(t)，即“有效反射波形”，可通過(guò)施加時(shí)間選通乘以加權函數，從PTDR(t)計算得出(圖2)。時(shí)間選通功能很簡(jiǎn)單：在信號傳輸之前為零，之后為一。加權函數有兩個(gè)：一個(gè)用于消除DFE的Nb個(gè)UI范圍內的反射，另一個(gè)用于解釋插入損耗如何抑制反射。兩個(gè)加權函數僅在Nb個(gè)UI期間發(fā)生作用。

 

圖2：頂部是PTDR(t)；中間是REFF(t)；底部是時(shí)間選通和加權函數。圖片由Samtec公司提供。

 

在N個(gè)UI期間對REFF(t)進(jìn)行每個(gè)UI M次采樣，可得到總計有NM個(gè)樣本的REFF(n，m)。

 

為了計算反射對SER的影響，可以對REFF(n，m)與偽隨機四進(jìn)制序列(PRQS)，即PAM4版本的PRBS波形進(jìn)行卷積。其結果對由反射引起的垂直閉眼給出了概率密度函數(PDF)。ERL計算中所用每個(gè)UI中的M個(gè)樣本取的是最壞情況。

 

與計算COM的方式相類(lèi)似，ERL由信號幅度與由反射引起的閉眼量（相對于所規定的SER而定義）之比所給出。所規定的SER稱(chēng)為檢測器誤差率(DER0)。通常DER0=1E-6(圖3)。

 

 

圖3：相對于某個(gè)SER所定義的信號幅度和眼圖閉合之描畫(huà)。圖片由羅德與施瓦茨公司提供。

 

諸如ERL＞3dB的要求相對于S參數掩模要求的優(yōu)點(diǎn)是ERL包含均衡效果，而S參數掩模則沒(méi)有。(但愿)ERL為信道——包括發(fā)送器和接收器封裝，以及信號通路上的任何潛在阻抗不匹配（更能夠反映均衡系統的信道性能）——提供了一個(gè)品質(zhì)因數。

 

重要的是要注意，因為ERL是一個(gè)類(lèi)似信噪比的參數，所以ERL的值越大，反射量就越??！