[FAQ] [参考译文] [常见问题解答] DS320PR810：PCIe 信号应如何交流耦合？

PCIe 从根本上说是一种交流耦合信号类型。 这意味着将一个电容器与 PCIe 信号线路串联、以衰减信号的低频成分、同时允许更高频率的成分通过。 一般而言、高速信号上交流耦合的主要目的是消除传输信号的直流分量、以便接收器可以将其重新偏置到其优选电平、但 也有其他功能和优势。 对于 PCIe 第4代和第5代、典型和推荐的交流耦合电容器尺寸为0.22 μF  (即220nF)。

尽管转接驱动器是简单的 IC、可以在根复合体和端点之间的 PCIe 链路中"透明"运行、但转接驱动器仍然是带有放大器的有源器件、但它们会将根复合体和端点之间的直接电气连接拆分为通过转接驱动器的间接电气连接。 因此、我们应注意转接驱动器工程中交流耦合的处理方式。  

每条 PCIe 线路应恰好进行一次交流耦合 、在使用 PCIe 转接驱动器的项目的原理图和布局设计阶段仔细检查这一点很重要：

• 如果忘记了交流电容器、并且数据线意外根本没有交流耦合、则可能存在主要的 信号质量问题
  •  当接收器尝试处理 已经具有非零直流分量的信号时、尤其是在发送器和接收器的内部电压不同的情况下、可能会发生不匹配
  • 我们已经看到、信号质量问题可能会阻止成功理解任何 PCIe 数据、从而导致无法建立链路。
    • 在电路板测试期间发现这是一个特别困难的问题、因为很难或无法在没有焊盘的数据线上添加电容器。 因此、在测试和纠正有关信号路径的任何其他内容(例如一般 SI 问题)之前、需要新的电路板版本。
• 最好避免意外地对数据线进行两次交流耦合
  • 如果两个相同的交流耦合电容器串联、则它们的组合电容为单个值的一半。
  • 组合值可能超出 PCIe 规范中允许的电容范围。 即使不是、也会导致信号的频率成分发生一些变化。
  • 尽管双耦合不太可能像没有耦合那样导致重大问题、但仍然没有好处、在使用信号调节器件时、最好保持电气条件尽可能一致和简单。

没有任何 TI PCIe 转接驱动器在接收器上集成了交流耦合电容器。 因此、进入转接驱动器 RX 引脚的信号必须已经在信号路径上的某个点应用了交流耦合。 大多数 TI PCIe 转接驱动器在变送器上没有集成的交流耦合电容器、因此应添加外部电容器；DS160PR1601和 DS320PR1601 16通道转接驱动器除外、它们集成了 TX 交流耦合电容器。 使用这些产品时、无需在 TX 侧施加外部交流电容器。

了解非常重要  PCIe CEM 连接器的典型约定  相对于交流耦合：

• 信号应在进入 PCIe CEM 连接器之前进行交流耦合
• 从以上几点开始、可以假设退出 PCIe CEM 连接器的信号已是交流耦合信号、也不应再次进行交流耦合

这在我们的经验中是普遍的,但不能保证每个人都始终遵循它。 MCIO 电缆等替代连接器类型可能根本不遵循此约定。 因此、请务必检查设计中将使用的所有合作伙伴器件/电路板的规格和设计。

应始终检查每个工程的交流耦合。  不同的设计可具有不同的板对板、板对连接器和板对线缆连接组合、这些组合遵循不同的约定或没有约定。 某些器件(端点、CPU、转接驱动器)可能具有集成的交流耦合电容器、其他器件可能没有、而需要外部电容器。 所幸的是、我们看到的大多数客户项目都有正确的交流耦合、因此项目设计人员通常需要检查这一简单任务。 这种常见问题解答源于去年的几个客户案例、在这些案例中、忘记了交流耦合电容器、必须重新设计电路板来解决这些问题、但这增加了成本和延迟、本来可以轻松防止。