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李玉兰

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DPoC信号完整性调试方法

  起因:
  产品执行研发信号完整性一致性验证时,DPoC 5.4Gbps Pre-Emphasis Level over the criteria,具体数据如下,4个DP Lane的 Pre-emphasis 0 的实测值都超出了判定标准,按如下图最高超出标准250mdB 约600mdB, 不符合电气品质要求,必须调试到规格范围内。
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  分析与调试:
  1. 背景分析:信号路径如下图所示,DPoC DDI信号从Intel Elkhalt出来,经过ti TUSB1046A-DCI Redriver 再到Type C Conn,TI TUSB1046A-DCI 对信号品质起着关键作用。
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  2. Redriver EQ设计分析:此Redriver支持16种EQ值调试,现在线路default使用的是DPEQ1=DPEQ0=8.6dB,实测4个DP Lane的 Pre-emphasis 0 超出规范,说明配置值过大,需要适当调小EQ值再进行复测。考量到最大超出600mdB,分析可优化EQ为7.5dB,实际调试时,为相对Criteria留出更大Margin,直接尝试将EQ设置为6.5dB
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  3. 如何调试TI TUSB1046A-DCI 值
  芯片资料非常清楚,可透过修改DPEQ1/0的上拉下拉电阻来进行配置,将原始DPEQ1=R DPEQ0=R 状态,修改成DPEQ1=0 DPEQ0=1 状态,即将EQ由8.6dB设置为6.5dB
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  经过这样的调试后,DPoC Compliance 5.4Gbps/2.7Gbps/1.62Gbps均符合信号电气规范要求
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  附加分析
  以上已经将信号完整性调试ok,但为什么default的值会超出规格呢,作为研发工程师,我们再多思考一步,再分析下Layout 路径,TI TUSB1046A-DCI Redriver对信号路径有如下要求
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  实际设计中,XCD=5.528inch PCB Trace= 4.5mil;XGH=0.331inch, PCB Trace=5mil, Margin充足,我们可以预设不需要加太大的EQ来使信号过强。Redriver EQ值的设置可依产品尺寸大小,来对应匹配,对大的板卡,Trace路径长,考虑default EQ设置的大一些,相反,板卡小路径短,default EQ可以相对设置的小一点。
  TI TUSB1046A-DCI 这颗芯片,在USB3.1 5Gbps/10Gbps 信号品质的EQ的调试上,也是用同样的方法,需要特别注意的是,如果要通过此Redriver来调试LFPS参数,则需要确认如下寄存器的值,LFPS_EQ bit default为0时,EQ=0不随外部设置的EQ改变,LFPS_EQ bit=1时,才会跟随外部设置的EQ变化。
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原作者:依希2020 chillyhu

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