关于信号中继器的一些介绍

学号：17020120039 姓名：韦涛 转载自公众号：信号完整性分析 蒋修国

备注：当今电子产品都在向小型化发展的时候，很多设备类的产品却依然比较大型，因为不管是从功能、稳定性或者可靠性方面都使得其暂时无法向小型化发展，如基站、服务器、大型的存储器等。那么，芯片如何保证在超高速情况下，信号远距离传输而不使其衰减到无法辨别？Redriver或者Retimer就不可或缺。

    在越来越复杂的高速电路的系统中，一不小心，信号网络的布线长度就能达到10inch以上，那么很显然很多芯片是无法达到这么强的驱动能力的，因为信号在高频的时候衰减很大，并且链路非常长的时候，衰减就更大。很多时候工程师们能做的就是把传输链路上的参数优化到最好，比如:优化好传输线、优化好过孔、使用高端的PCB板材、高性能的连接器或者线缆等等。当然，今天要给大家介绍的就是Re-driver和Re-timer。

名词解释

      Re-driver，也称为信号中继器，可以重新产生信号，在高速接口上主要是为了增加信号质量。高速的信号频率造成设计上可用的宽裕度降低，使耐用性和高性能系统的设计难度增加。透过使用均衡 (equalization)、预加重(pre-emphasis)和其他技术，可让单一Re-Driver调整与矫正传输端上通道能量的损失，并在接收端上恢复信号完整性。因此可以在接收端产生裕量充足足的信号以满足传送可靠信号和眼图，减少信号误码率。

       Redriver信号中继器是解决复杂设计难点的关键技术，现今各种应用的高速链路所需的高速数据传输通信协议都可以应用。为了让更好地使信号能够在电路上传送，很多公司都采用信号调节技术，提供re-drivers。Re-drivers提供比基于协议信号更好的性能，不需要在终端点终止信号，然后重新传送，因此消除延迟和附加系统成本。此外，re-drivers调节与传递信号是透过物理层工作，因此有减少信号的抖动。

Retimer就类似于一个PHY 芯片，其信号在经过Retimer的时候，通过内部的时钟重构信号，使其信号传输能量增加，然后再继续传输。

       而，Re-driver和Re-timer统称为Repeater。直白的讲，Re-driver和Re-timer都具有类似与抽水机的功能作用，只是其工作的原理是不一样的。Re-driver的作用只是增强原有的信号，而Re-timer则是把前一级的信号进行重构然后再发送出去。

下面是两者的特点：

–Re-driver

      •增大信号的幅值和形状

      •有峰值滤波器和FFE

      •不是线性是不变（Not LTI）

–Re-timer

      •包含一个CDR，并能再产生信号源

      •Rx端有峰值滤波器, DFE等均衡

      •Tx 端有FFE等均衡功能

经典的BackChannel

Re-driver的BackChannel

Re-timer的BackChannel

需要注意的是：

       Re-timer 可以被training

       Re-driver不能被training

下图是在ADS仿真中，搭建的关于Re-driver的拓扑结构以及相应位置上的信号眼图（Retimer是类似的）：

转载自 信号完整性分析 《高速电路有了它，信号想传多远就传多远》