原创 NRZ合成200G PAM4信号的问题分析 #S0020

在前面文章#S0010介绍了200G/400G以太网中要使用的PAM4技术，那么怎么生成这种信号呢？

很多人会简单地把PAM4信号简单理解为只是把信号电平由传统2电平变成了4电平，这样对于做概念理解没有任何问题，但是对于工程应用来说则远远不够，因为PAM4的实现技术、信号参数、测量方法都要被重新定义。要产生PAM4信号，最简单的方法是使用两个传统的基于NRZ信号产生电路，然后把其中一路信号幅度衰减一半后再和另一路信号合路，从而产生PAM4的信号。这种方法的最大好处是可以借鉴已有技术，快速切入PAM4的研究。

但在实际应用中，这种方法的缺点也是很明显的，最大的缺点是需要要在几十G的数据速率范围内保证两路信号在的时延、上升时间甚至抖动等参数精确一致，并且两路信号的幅度差异要正好是2倍关系，只要有一项参数在调整过程中产生变化，就会产生比较大的信号畸变，因而实际调整起来会非常复杂。比如下面几张图分别展示了当两路NRZ信号的时延、带宽、幅度控制不理想时对PAM4信号眼图的影响，不同的误差会使得眼图产生不同程度的畸变，比如影响上下眼图的眼宽、眼图位置、眼高等，这都会造成接收端检测裕量的减小。另外，当需要产生非线性信号对器件的非线性进行补偿时，这种方式也无法生成可控的非线性信号。