3 EQ 放大器和 EQ 指数

在 PCIe 转接驱动器中，均衡由包含多个放大器的特殊模拟滤波器来执行。总的来说，它们构成了一个连续时间线性均衡器 (CTLE) 级。滤波器的总体频率响应设计用于补偿特定类型信号介质（通常为铜 PCB 布线）的插入损耗，并且具有各种可调节的增强强度，以便器件能够准确补偿一定范围的损耗（固定升压可能不灵活，因为相对于系统中的实际损耗应用过多或过少的增强会对信号质量产生负面影响）。

以 TI PCIe Gen 5 转接驱动器为例，每个通道的均衡系统由三个放大器组成：

• EQ 增强 1
• EQ 增强 2
• EQ 增强 1（二阶）

图 3-1 TI PCIe Gen 5 转接驱动器的 EQ 放大器

为了更好地控制整个滤波器形状，其中每个放大器侧重于一个稍微不同的频率区域。EQ 增强 1 往往运行在接近奈奎斯特频率的地方，EQ 增强 2 往往运行在高于奈奎斯特频率的地方，而 EQ 增强 1（二阶）往往运行在中频到低频。但是，整体活动仍然重叠，例如，更改 EQ 增强 1（二阶）也会影响高频区域。

以下几幅图像展示了网络分析器基准测试设置中单个放大器设置的一些行为；请注意，方法和趋势与前面所示的 EQ 曲线稍有不同。“EQ 指数默认值”用作比较的基线，数据以浅粉色迹线的形式保存在存储器中。品红色波形是来自自定义设置的数据，通过将其中一个放大器设置更改为最大值或最小值，从“EQ 指数默认值”更改而来。

图 3-2 EQ 指数默认值与最大 EQ 增强 1 之间的关系

图 3-4 EQ 指数默认值与最小 EQ 增强 1（二阶）之间的关系

图 3-3 EQ 指数默认值与最大 EQ 增强 2 之间的关系

由于调整各个放大器设置可能很复杂，TI Gen 5 和 Gen 4 转接驱动器会将三个放大器设置的组合组织到 EQ 指数 系统中，其中，EQ 指数 0 是转接驱动器可能达到的最低均衡设置，较高指数具有连续较高的增强强度，这是在奈奎斯特频率下应用的增强测量结果。

表 3-1 摘自如何调整 TI PCIe Gen5 转接驱动器 应用手册，可估算 Gen 5 转接驱动器架构中每个 EQ 指数的增强。请注意，各个转接驱动器米6体育平台手机版_好二三四在每个设置的确切增强量方面各不相同，此表仅用于说明，可在工程设计期间查阅米6体育平台手机版_好二三四数据表。

如前所述，插入损耗通常在奈奎斯特频率下测量。基本的直觉是，在奈奎斯特频率下低 EQ 指数与低增强旨在补偿少量的插入损耗，而较高 EQ 指数与较高增强可以补偿较高的插入损耗。在大多数应用中，此简化视图足以支持转接驱动器的使用和调优。

在某些情况下，损耗曲线的电磁特性与简单 PCB 布线大相径庭，或者信号性能裕量很小，需要进行微调以进行优化，那么还可以考虑非奈奎斯特频率下的滤波器活动。即使是连续的 EQ 指数，在放大器设置的组合中也可能存在重大差异，导致滤波器活动的差异超出奈奎斯特数据所显示的范围。

例如，在 Gen 5 器件中，EQ 指数 4 和 EQ 指数 5 是连续的，在奈奎斯特频率下具有类似的增强（DS320PR810 在 16GHz 时分别约为 8dB 和 10dB），但放大器的配置并不相同，如图 3-5 中 TI SigCon Architect GUI 软件的图像所示：

图 3-5 EQ 指数 4 和 EQ 指数 5 比较

由于 EQ 增强 1 和 EQ 增强 2 值的存在，EQ 指数 4 提供了以奈奎斯特频率和略高于奈奎斯特频率的高水平升压，而 EQ 增强 1（二阶）被绕过。EQ 指数 5 依赖于 EQ 增强 1（二阶），因此除了奈奎斯特频率下的增强之外，在中低频率范围内具有更多的活动。

出于这些原因，为应用选择适当的 EQ 指数可能并不总是计算 PCIe 链路中所需的扩展量，然后根据器件数据表中的值选择最接近的 EQ 指数这么简单。上述过程可为进一步调整提供一个起点，但有可能在其他附近的设置中实现更好的性能，在这些设置中，滤波器成形的精细细节与系统的实际损耗分布的匹配度更高。这可以在电路板设计过程中通过信号完整性仿真进行探索，并在制造电路板后调整转接驱动器时进行测试。