Warum sind die Koppelkondensatoren von PCIE so groß?

Ich habe mir die PCIE-Spezifikation angesehen und verstehe die Anforderung an Koppelkondensatoren nicht. Für 2,5 GT/s erfordert der Standard AC-Kopplungskondensatoren von 75 nF bis 265 nF. Ich habe versucht, die Zahl wie in diesem Artikel im High-Speed ​​Digital Design Online Newsletter zu analysieren. Die Leitung ist an beiden Enden abgeschlossen, der Kondensator ist auf 100 Ω gerichtet, die RC-Zeitkonstante beträgt 7,5 µs bis 26,5 µs oder 19000 bis 66000 Bitintervalle. Da wir die 8b/10b-Codierung verwenden und es höchstens 3 Einsen oder Nullen hintereinander gibt, muss die RC-Zeitkonstante nur groß sein im Vergleich zu 3-Bit-Intervallen, also sollte die Kapazität nur groß sein im Vergleich zu 12pF. Die Anforderung von mindestens 75nF erscheint unnötig groß. Warum das? Wenn die Kapazität etwa 100 pF betragen dürfte, können die Kondensatoren sogar in den Chip eingebaut werden.

Die Anforderung an Koppelkondensatoren finden Sie hier , Seite 357, Abschnitt 4.3.13.

Antworten (1)

Der größere AC-Kopplungswert lässt die Ping-Impulse mit niedriger Geschwindigkeit durch, die zum Erfassen des Vorhandenseins eines Verbindungspartners verwendet werden. Der TX PHY sendet die Impulse und beobachtet dann das Signal unter Verwendung der bekannten RC-Zeitkonstante, um eine offene oder abgeschlossene Leitung zu erkennen.

Hier ist ein Auszug aus einem Artikel, der dies beschreibt:

„Empfängererkennung: PCIe verwendet ein ausgeklügeltes Mittel, um sowohl das Vorhandensein einer physischen Verbindung als auch die Kanalbreite zu erkennen. Die Spezifikation nutzt die Tatsache aus, dass eine unterminierte, ac-gekoppelte Übertragungsleitung eine sehr unterschiedliche Ladezeit hat, wenn die Leitung terminiert wird versus offen. Jeder PCIe-Sender erzeugt zu Beginn der Verbindung einen niederfrequenten „Ping" an jedem der differenziellen TX-Ausgänge. Der Sender enthält eine einfache Erkennungsschaltung, um die Antwort der Leitung auf diesen Ping zu überwachen. Ohne angeschlossenen Empfänger die Flankenrate (und Amplitude) der Leitungsänderung ist viel höher als wenn ein Empfänger vorhanden ist Da die Spezifikation einen definierten Bereich der Kopplungskapazität und des Empfängerabschlusses hat, definiert ein eindeutiger, detektierbarer Zeitkonstantenbereich, wann ein Empfänger vorhanden ist oder nicht."

Von hier: https://www.electronicdesign.com/technologies/communications/article/21762833/pci-express-and-the-physical-journey-to-gen-3

Sobald die Verbindungspartner ihre Verbindungen gefunden haben, beginnt der 8b/10b-Verbindungs- und Trainingsprozess.

Nachdem ich den Link gelesen hatte, ging ich zur Spezifikation und fand Abschnitt 4.3.5 „Niederfrequenz- und sonstige Signalisierungsanforderungen“, der all dies erklärt. Die Spezifikation ist so lang, dass ich nicht wusste, wo ich suchen sollte, bevor ich Ihre Antwort sah. Danke schön. Es sieht so aus, als gäbe es auch das Wecksignal, das die Wiederherstellung von 32 µs für den DC-Pegel ermöglicht.