[参考译文] DS250DF230EVM：有关带/不带 RetimerCDR 功能的开关的查询

尊敬的 Ohyama-San：

是否有可能分享您的测试设置的方框图？  这有助于我们更有效地回答您的问题。

阅读您的描述、 我的理解是您通常会尝试了解重定时器 CDR 功能是否会改善您的 BER。  我的理解是否正确？  请记住、即使绕过重定时器 CDR、重定时器仍会将 CTLE 应用于它接收到的信号。

问题1：

要启用或禁用重定时器 CDR 功能、应调整高级页面中 CDR 选项卡的预锁定和后锁定输出。 预锁输出控制 CDR 锁定之前的重定时器输出、后锁输出控制 CDR 锁定之后的输出。  默认情况下、预锁输出为"静音"、而后锁输出为"重定时数据"。

为了绕过重定时器 CDR 功能、您可以将预锁和后锁输出设置设为"原始数据模式"。  通过做出这些改变、一旦重定时器在其输入端检测到信号、它就会输出该信号的非重定时副本。 这将绕过重定时器 CDR、如下面的方框图所示。

问题2：

当"PRBS 发生器配置"的"Enable"按钮处于开启状态时、重定时器使用从其输入信号恢复的时钟生成全新的 PRBS 数据。  换言之、重定时器输出的数据与接收的数据完全不同。

问题3：

当"PRBS 发生器配置"的"Enable"按钮处于开启状态时、重定时器将生成 PRBS 数据。  当您尝试确定链接中的错误位置时、这会很有用。

例如、如果您有一个来自 ASIC 1 --> Retimer--> ASIC 2的链接、并且观察到 ASIC 2上的位错误、那么您无法清楚地指示链路的哪个部分产生了位错误。  如果启用重定时器 PRBS 发生器，则可以检查来自 Retimer --> ASIC 2的链路是否存在任何位错误。  此外、通过启用重定时器 PRBS 校验器、您可以检查来自 ASIC 1 ->重定时器的链路是否存在任何位错误。

谢谢。

德鲁

您好、Drew：
感谢您的及时和非常全面的回应。

关于我的问题、您的理解是正确的。 关于如何启用或禁用重定时器 CDR 功能、我的理解似乎是错误的、感谢您对问题1的回答。

为了进一步了解、这里有一个方框图、我想根据您的意愿对其进行评估。

图1显示了原始设置配置、其中使用光纤以环回方式连接光学模块的 TOSA 和 ROSA、并评估了 BER 特性。

图2显示了我们想要实施的设置配置、其中 RetimerCDR 安装在 ROSA 之后。 这次使用 DS250DF230EVM 的通道0。

首先、图1A 显示了在图1中 ROSA 输出的测试点 TP1处观察到的眼图波形。

接下来、在图2所示的配置中、根据您的注释、将"CDR"选项卡上的"Pre-lock Output"设置设为"Mute"、将"Post-lock Output"设置设为"Retimed Data"。 图2-A 显示了在测试点 TP2处观察到的眼图波形、该点也是 RetimerCDR 的输出。

图2-B 显示了 绕过 RetimerCDR 功能时测试点 TP2处的波形("预锁定输出"和"后锁定输出"设置设为"原始数据模式")、以供参考。 根据图1A、图2A 和图2-B 的差异、我们已确认通过在 ROSA 之后插入 RetimerCDR、可以获得清晰的眼图张开度。 我能够完全理解。 谢谢你。

但是、这里有一个明显的问题。
在评估 BER 特性时、无论是否使用 RetimerCDR、BER 特性都没有改善。
 不带重定时器 CDR 的光学模块(图1A 或图2-B)的最小无误差接收光功率约为-2.8dBm。 另一方面、  使用 RetimerCDR 接收的最小无误差光功率(图2A)也约为-2.8dBm。 也就是说、无论是否使用 RetimerCDR、BER 特性都没有改善。

顺便说一下、如果使用可变光衰减器将输入光进一步降低到-6dBm、在图1的情况下(没有 RetimerCDR)、 眼 图波形将进一步埋在噪声中、如图1-C 所示。 另一方面、在  图2的情况(使用 RetimerCDR)下、 仍然可以清楚地再现和观察到眼图波形、如图2-C 所示。

虽然已经观察到眼图波形有了很大的改善、但我不明白为什么即使使用 RetimerCDR 也没有改善 BER 特性。

那么、是否有任何方法来设置 DS250DF230EVM 以执行 BER 测量？

如果您有任何经验或了解任何情况、请告诉我。

非常感谢您的支持。

尊敬的 Ohyama-San：

感谢 您分享方框图和测试结果。  这是非常有帮助的!

您观察到的 BER 是什么？  不同测试用例之间的 BER 是否有显著差异？

我认为我们需要努力确定链路的哪些部分产生了 BER。  我有几个与此相关的问题。

• BERT 与光学模块之间的插入损耗是多少？
• 能否在 DS250DF230EVM 上启用 PRBS 校验器？  这可以通过"High Level Page"->"PRBS Gen/Checker"->"PRBS Checker"->"Turn on"来完成。  DS250DF230EVM 报告的 BER 是否与您的 BERT 类似？
• 启用 DS250DF230EVM PRBS 发生器后、您的 BERT 测量什么 BER？
• 当 DS250DF230正在接收数据(禁用 PRBS 生成器/校验器)时、您能否共享寄存器转储？  这可以通过使用 SigCon Architect 中的"Save to file"选项来实现。  此寄存器转储将包含有关 DS250DF230测量的 HEO/VEO 以及它正在使用的 RX EQ 设置的信息。

谢谢。

德鲁

尊敬的德鲁圣

感谢您的答复。
我将回答以下每个问题。

>(Q1) BERT 和光学模块之间的插入损耗是多少？
(A1)
我们尚未实际测量 BERT 和光学模块之间使用的高频电缆的插入损耗、因此请允许我们分享规格信息。
THORLABS_2.92 mm 至2.92 mm 微波电缆_KMM12 (L=305 mm)

Thorlabs - KMM12微波电缆、2.92 mm 公头转2.92 mm 公头、12英寸(305 mm)

此外、在进一步连接 DS250DF230EVM 时、
我们使用推荐的"Huber+Suhner 1x8 MXP (MF53/1x8A_21MXP/21SMA/152)电缆组件"。

>(Q2)能否在 DS250DF230EVM 上启用 PRBS 校验器？ 这可以通过"High Level Page"->"PRBS Gen/Checker"->"PRBS Checker"->"Turn on"来完成。 DS250DF230EVM 报告的 BER 是否与您的 BERT 类似？

(A2)
表中显示了测量结果。 我认为两者的 BER 是相似的。
不过、使用 DS250DF230EVM 的 PRBS 校验器、似乎当错误数达到2047时、误差会饱和并且测量会停止。 这是否正常？

>(Q3)启用 DS250DF230EVM PRBS 发生器后、您的 BERT 测量什么 BER？

(A3)在本例中、BERT 在高达-6.5dBm 左右的输入光功率下无误差。
如果小于该值、则会发生同步错误、并且无法进行测量。

>(Q4)当 DS250DF230正在接收数据(禁用 PRBS 生成器/校验器)时、您是否可以共享寄存器转储？ 这可以通过使用 SigCon Architect 中的"Save to file"选项来实现。 此寄存器转储将包含有关 DS250DF230测量的 HEO/VEO 以及它正在使用的 RX EQ 设置的信息。

(A4)
我将附加请求的寄存器转储文件。
20240216_Ohyama_Pin =-3.0dBm.cfg
此时输入光功率为-3.0dBm。

e2e.ti.com/.../20240216_5F00_ohyama_5F00_Pin_3D002D00_3.0dBm.cfg

请向我们提供您的分析。
谢谢。

尊敬的 Ohyama-San：

感谢您的全面响应。

 作为参考点、我已经在您的方框图中添加了几个测试点。

我想分享我对该测试装置中最有可能发生错误的地方的看法。

主题3：

由于 BERT 和光学模块之间使用的电缆的插入损耗较低、因此我认为 TP3上不会出现任何位错误。  我假设您的 BERT 信号的电气特性(即信号振幅)与推荐的光学模块接收器电气特性相对应。

TP2：

您的测试表明、在 DS250DF230EVM 上启用 PRBS 发生器不会在输入光功率低至-6.5dBm 左右时导致 BERT 出现错误。  这一指标很好地表明 DS250DF230EVM TX 和 BERT RX 之间的链路正常运行。

TP4：
根据到目前为止的测试结果、我认为误差是由于 TP4的电气信号特性导致的。  我有几个与此相关的支持数据点。

• 在 TP1进行的 BER 测量与重定时器 BER 测量相当(在2047年 PRBS 误差校验器饱和之前)。
  • 与"不过、使用 DS250DF230EVM 的 PRBS 校验器、似乎当错误数达到2047时、误差会饱和并且测量会停止。 这是正常行为吗？"  :重定时器有一个11位的错误计数器,所以这是预期的行为。
• 根据寄存器转储、DS250DF230内部眼图监视器可测量大约0.4 UI 和84mV 的眼图张开度。  凭经验、我们在25G 重定时器上观察到良好的 BER 性能、内部眼图测量为0.4 UI 和200 mV。  我们通常尝试以大约200mV 或更佳的眼图张开度为目标。
• 观察 TP1处的眼图测量、似乎信号幅度相对较小、< 200mVpp。  这与重定时器眼图张开度测量结果是一致的。

您能否确认 TP1和 TP2处的眼图测量值是否为差分测量值？

建议的实验：

为了提高 BER、我做了几次实验。  一般而言、我的想法是调整 DS250DF230接收器、以便更好地处理来自光学模块的信号。  是否可以尝试这些实验、看看您的 BER 是否有所改善？

对于这些实验中的每一个、在更改 RX EQ 设置后、我建议按下 SigCon Architect 中的"Reset CDR"按钮。  这将导致重定时器复位其 CDR 状态机。  其原因是复位 CDR 状态机将导致重定时器重新调整其 RX 均衡设置。

1) 1) 在"High Level page"->"RX EQ/DFE"下、是否可以选择"Enable VGA selection bit"？  此外、请确认还选择了"Enable eq_hi_gain"。  选择这些位将增加 DS250DF230 RX 均衡的直流增益。  对于小于600mVpp 的输入信号、建议使用此设置。  除非另有说明、否则我建议为其他实验启用这些设置。

2) 2)在"High Level Page"->"RX EQ/DFE"下、可以选择"Boost 3 limit"吗？  该位使最终 CTLE 升压级用作限幅放大器。  这会产生非线性信号链、但可能会因信号的输入振幅低而有用。

3) 3)在"High Level Page--> RX EQ/DFE"下、您是否可以选择"Adaptive Mode 2"和"Enable DFE"？ 您可能还需要按下"adaptive DFE tanks"按钮。  此设置启用重定时器上的 DFE。  该均衡级可用于均衡 CTLE 无法补偿的信号损失。  我不建议在启用"升压3限制位"的情况下使用该设置、因为 DFE 需要线性信号链才能正常运行。

4) 4)您是否能够调整来自光学模块的信号的振幅？  如果有任何设置可以增大该值、我建议尝试该设置以查看这是否可以改善 BER。

谢谢。

德鲁

尊敬的 Drew-san：

感谢您的详细评论。

首先、我来回答大家的问题。

(A1)
关于"您能否确认 TP1和 TP2处的眼图测量是否为差分测量？"、我们使用的示波器(Anritsu MP2110A)在观察眼图波形时不支持差分测量。 测量眼图波形时、我将 P 沟道连接到 ED (+)输入、将 N 沟道连接到示波器输入。

(A2)
关于"您是否能够调整来自光学模块的信号的振幅？"、没有此类调整。 它只是来自 ROSA 内置 TIA 的直接信号。

现在、我们将尝试在本周初实施您的"建议的实验"。 在此之前、让我确认几个问题。

(第一季度)
在您的描述的"TP4"段中，"Tp1"在"Tp1"上进行的 BER 测量是否与"。"中的"TP1"正确？ 我认为这是指 TP2吗？

(Q2)
关于"凭经验、我们在25G 重定时器上观察到良好的 BER 性能、内部眼图测量为0.4 UI 和200 mV。 我们通常尝试以大约200mV 或更佳的眼图张开度为目标。"
也就是说、内部眼图监视器功能测量 DS250DF230是否需要振幅至少为200mV 的 Rx 输入信号？

(Q3)
关于"在 TP1处观察眼图测量、似乎信号幅度相对较小、小于200mVpp。 这与重定时器眼图张开度测量结果是一致的。"
换句话说、TP1测得的眼图波形的振幅(图1-a)仅为121.6mV、由于电缆和连接器也添加到 DS250DF230的 Rx 连接中、因此内部眼图监视器功能观察到的振幅已降至84mV。 这是您所指出的吗？ (请让我确认一下。)

(第4季度)
即使在 TP1处观察到的眼图波形(图1-a)明显优于使用 DS250DF230EVM 在 TP2处观察到的眼图波形(图2-a)、但所发生的情况是 BER 测量仍然没有改善。 这是否意味着不可能通过简单地观察眼图波形来清楚地改进 BER 特性？ 从您到目前为止的体验来看、您对此有何看法？

(问题5)
"RX EQ/DFE"设置有16种类型的"CTLE 升压设置"。
从这些器件中选择一个并试用一下吗？

(问题6)
当"CTLE Boost Settings"为"0"时、它与不设置任何内容相同吗？

(问题7)
更改设置的步骤为"Reset CDR"=>"(setting something)"=>"Apply to All Channel"、对吗？

(问题8)
执行"Q7"中的设置程序后、如果结果反映在"EQ Boost"窗口中、它是否正常？ "EQ Boost"窗口中的4位数字序列是"Boost stage"的值0到3的序列、对吗？

作为参考、在前面的测量中、我在"CTEQ/DFE"选项卡上的"自适应模式选择"中选择了"Adaptive Mode 1、Rx Only"。 此时、"Enable eq_hi_gain？" 已默认选中和启用。

祝你度过一个美好的周末！！

尊敬的  Ohyama-San：

感谢您的详细回答。   今天是一个美国的节日。  明天我会向您介绍更多详细信息。

谢谢。
德鲁

尊敬的 Drew-san：

我尝试了您提供的"建议的实验"、并将报告和分享结果。

在"仅限自适应模式1、CTLE"中、启用 eq_hi_gain？"时内部眼图监视器的 VEO 值 当输入光功率为-3.0dBm 时、启用的是85mA。
接下来、当我同时启用"启用 VGA 选择位"时、VEO 值增加到118mV。
此外、即使启用了"Boost 3 limit"、VEO 值也没有进一步增加。
因此、请更改为"自适应模式2、具有 DFE 微调的 CTLE "、并启用"Enable eq_hi_gain？" 和"启用 VGA 选择位",并禁用"升压3限制位"如你所说, VEO 值增加到150mV。  使用此设置、我们能够首次确认输入光功率在-5.5到-6.0 dBm 范围内没有错误。

然而、最稳定和无错误的设置是当我为"CTLE 升压设置"值选择"13"时。 此时、输入功率约为-5.5至-6.0dBm、VEO 值最多约为100mV。

从上面的结果可以看出、从初始无误差水平-3.0dBm 到-5.5dBm 到-6.0dBm、至少有了大约3dB 的改进。 由于您的各种指导、我能够确认最低操作内容。

因此，请在下文进一步评论。

(Q2-1)
考虑到内部眼图监视器的 VEO 值目前仍远低于建议的200mV、这是否意味着 DS250DF230 Rx 输入端的信号振幅很低、包括 ROSA 输出端电缆的衰减等？

如果是、解决方案是在 Rx 输入之前插入一个放大器、或者在 ROSA 之后立即集成一个 DS250DF230芯片、对吧？

(Q2-2)
为 DS250DF230指定的最小输入信号幅度是多少？
这是手册中 VSDAT 的值(典型值为145mVppd)吗？

(Q2-3)
"CTLE 升压设置"有16种类型、但只能手动选择它们吗？ 不可能自动配置 CTLE 吗？

(Q2-4)
如果我从"CTLE Boost Settings"中选择它、该值是否未显示在"EQ BOOST"窗口中？

例如、即使您从"CTLE Boost Settings"中选择"13"、"3"、"2"、"3"、"2"、"2"也会分别以浅色文本显示在"Boost Stage 0 to 3"中。 但是、"EQ BOOST"窗口仅显示"0000"或"1000"。 这是正确的设置吗？

(Q2-5)
"自适应模式2、具有 DFE 微调的 CTLE "和"自适应模式3、具有 CTLE 微调的 DFE "有何区别？

这是我第一次测试重定时器芯片、请稍等片刻。

谢谢你。

尊敬的 Ohyama-San：

感谢您的更新。  我们会在下周早些时候回复您、对您的问题进行解答。

谢谢。
德鲁

尊敬的 Drew-san：

感谢您指出。
我可能对"CTLE 升压设置"存在一些误解。

(第一季度)
"CTLE ADAPT Modes 1、2和3"会自动设置、除非配置了 CTLE BOOST 覆盖、对吧？
自动设置时、CTLE 阶段设置状态是否显示在"EQ Boost"(EQ 增强)窗口中？

(Q2)
如果要启用包含16个设置菜单的"CTLE Boost Settings"、请按照说明启用"CTLE Boost Override"。 但是、如果启用了"CTLE Boost Override"、则"CTLE Boost Settings"将以淡文本显示、无法选择。

例如、如果"CTLE Boost Override"被禁用、并且您在"CTLE Boost Settings"中选择了"9"、则此时"BOST Stage 0至4"将在浅色文本中为"3、1、2、0"。
在这里、如果您启用"CTLE Boost Override"、"3、1、2、0"将在"BOST Stage 0 to 4"显示屏中清零。 换句话说、"CTLE Boost Settings = 9"设置似乎被取消。
我的配置步骤有什么问题吗？

尊敬的 Ohyama-San：

谢谢您的耐心、明天我会解答您的问题。

谢谢。

德鲁

尊敬的 Drew-san：

如果您选择"未设置 CTLE BOOST 覆盖时、在 SigCon Architect 中选择不同的 CTLE BOOST 设置不会对器件产生影响。"、似乎是我之前在2月23日报告的结果、 "最稳定和无错误的设置是当我为"CTLE Boost Settings"值选择"13"时。" 不正确。 这是因为此时未启用"CTLE BOOST 覆盖"。 也许此时的 CTLE 是自动设定的结果。

万分感谢。
从现在开始、我将尝试各种方法。