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，就有小伙伴催著發(fā)布下篇了，下篇來也~

  首先，來個上篇的傳送門：PAM4碼型發(fā)生器選擇攻略沒有看過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(xù)上篇。

  3)基于AWG的PAM4碼型發(fā)生器

  通過任意波形發(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的方式類似，只不過一般情況下AWG是一個內(nèi)置高速DAC的通用的信號源，可以非常靈活的產(chǎn)生各種調(diào)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信號并不是實際高速串行電路的實現(xiàn)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，信號的抖動和噪聲參數(shù)由于是通過DA來產(chǎn)生，會惡化的比較厲害。由于AWG是通過編輯內(nèi)部數(shù)據(jù)序列存儲空間來定義波形的形狀，而沒有和實際的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(nèi)存進行轉換，如果AWG沒有專有的PAM4軟件配合很難使用在PAM4的信號產(chǎn)生應用上。

  一般基于AWG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，無法直接方便的更改速率和碼型。對于很多實際應用中的發(fā)送均衡等基本要求，通過AWG來產(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，并且專門產(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，由于沒有其他的方案，基于AWG的PAM4是一個折中的辦法，隨著PAM4設計日益普及，由于AWG產(chǎn)生的PAM4信號電特性和實際的高速串行電路有差異，而且基礎硬件和選件的價格昂貴，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(nèi)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(nèi)置PAM4信號發(fā)生器的精簡構架，其核心是去除各種外部的電纜和校準，簡化硬件環(huán)境，把時鐘合成器，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機身內(nèi)，并且通過內(nèi)置校準對于不同的速率實現(xiàn)自動的校準和補償。

  性能上的優(yōu)勢：對于PAM4的信號發(fā)生器而言，因為沒有外部的各種無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需任何外部器件輕松實現(xiàn)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。

  下圖是對于同一個通道輸出在28Gbps下的NRZ編碼時的眼圖結果。

  功能上特點：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時的切換PAM4或者NRZ輸出功能，無需使用人員針對PAM4來構建繁瑣的校準環(huán)境。 當使用PAM4碼型發(fā)生器功能的時候，用戶無需考慮任何NRZ有關的設置，可以直接設置經(jīng)過校準的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單直觀。下圖是一個進行實時PAM4和NRZ實時切換時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鍵模塊，對于測試環(huán)境的構建和設置非常簡單。無需外接的均衡器以及有源或者無源的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。

  PAM4碼型發(fā)生器

  關鍵指標概覽

  對于一個PAM4碼型發(fā)生器的差分輸出，一般有幅度、信噪比、線性度、上升時間/下降時間、眼圖、抖動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)送端需要滿足的指標 其中眼圖和抖動是最重要的指標。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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