SLVS是什么 SLVS走线对信号完整性的影响
我们初次接触st60芯片时，经常会接触一个名词：slvs。
st60的datasheet里也经常会看到differential slvs信号如何如何。slvs其实是scalable low voltage signaling的缩写。differential slvs翻译过来就是电平可调整的低压差分信号。st60的datasheet里有如下图描述slvs信号的参数：
slvs receiver性能参数
slvs driver性能参数
从上面两幅图片里我们可以看到，slvs driver输出的单端电平80mv-300mv，差分电平160mv-600mv。slvs果然是电平scalable可调整的。只是芯片出厂时已经在寄存器里预先写好了输出电平是单端200mv，差分400mv。如果需要调整到更高或者更低的输出电平，就需要改写寄存器才能实现。slvs receiver接收端的电平范围是单端100mv-300mv，差分200mv-600mv。也就是说slvs rx的最小接收门限是单端100mv，差分200mv。信号再小，传输有可能出现误码。slvs信号线上最高传输6.25gbps高速信号，pcb板上差分走线需要做阻抗控制：差分100ohm。
在实际的工程项目中，slvs走线很可能要经过多个pcb板，排线，接插件。如下图笔记本的项目，st60安装在笔记本上边框位置，slvs走线要经过屏幕板，铰链，主板连接到cpu上，这其中可能还要经过若干fpc，接插件等。这些会对slvs信号带来哪些影响？slvs支持的最大走线长度是多少？
st60的slvs接收电路对抖动的要求是<0.375ui。如下图所示：
再结合slvs检测门限最小差分200mv，可以得到如下的slvs接收端眼图要求：
长的slvs走线对信号完整性有如下几个影响：
01
信号衰减。
越长的pcb走线对信号的衰减越大。如下图所示，st60接收器芯片的slvs driver输出端连接一段差分pcb走线（这里以常用的fr4板材为例），用示波器分别测量pcb输入端波形和pcb输出端波形，来看一看不同长度pcb走线对于slvs信号的影响。slvs driver输出差分电平设为缺省值400mv。
如下图红框所示在5gbps信号情况下，pcb走线长度20mm时，接收信号的眼高是380mv，当pcb走线长度是300mm时，接收信号的眼高已经衰减到210mv，这已经接近slvs检测门限。当pcb走线长度500mm时，接收信号眼高衰减到100mv，此时slvs receiver已经不能正常工作。
02
对抖动的影响。
长的pcb走线会带来更多的热噪声，这会增加抖动。如上图蓝框所示，5gbps速率时，pcb走线长度从20mm变到300mm，抖动从0.8ps增加到13ps。5gbps信号0.375ui抖动门限是75ps。300mm的pcb走线带来的13ps抖动虽然远远小于75ps，但这仅仅是pcb走线引起的抖动。实际情况，如上面笔记本项目，slvs走线很可能会经过几个电路板、接插件，难免会带来串扰、不连续等效应，实际抖动情况远比简单的pcb走线严重。
03
分布电容、电感引起的上升沿下降沿变平缓。
分布的电容电感形成低通滤波器。陡峭的上升沿、下降沿是高频分量集中的地方，slvs信号通过长的pcb走线会把部分高频分量过滤掉。使得陡峭的上升沿下降沿变平缓。如下图所示，长的pcb走线会把左边的陡峭边沿信号变成右边的平缓边沿信号。
04
长的pcb走线经过多个接插件，pcb板难免会遇到阻抗不连续的情况。阻抗不连续会引起多次反射，在信号完整性上产生过冲，振铃现象。
综上所述，如果是简单的fr4 pcb走线，在5gbps速率时，在使用st60中slvs走线长度最长可以到30cm。如果slvs是经过多pcb板和接插件的复杂情况，需要在st60的slvs接收端用示波器测量眼图，使得眼图满足抖动200mv的要求。还有一种情况，slvs信号通过射频电缆或者是高速线缆传输，比如通过usb3.0线缆作为物理传输介质，损耗会明显降低，相应地传输距离会更大。
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st60的datasheet里也经常会看到differential slvs信号如何如何。slvs其实是scalable low voltage signaling的缩写。differential slvs翻译过来就是电平可调整的低压差分信号。st60的datasheet里有如下图描述slvs信号的参数：
slvs receiver性能参数
slvs driver性能参数
从上面两幅图片里我们可以看到，slvs driver输出的单端电平80mv-300mv，差分电平160mv-600mv。slvs果然是电平scalable可调整的。只是芯片出厂时已经在寄存器里预先写好了输出电平是单端200mv，差分400mv。如果需要调整到更高或者更低的输出电平，就需要改写寄存器才能实现。slvs receiver接收端的电平范围是单端100mv-300mv，差分200mv-600mv。也就是说slvs rx的最小接收门限是单端100mv，差分200mv。信号再小，传输有可能出现误码。slvs信号线上最高传输6.25gbps高速信号，pcb板上差分走线需要做阻抗控制：差分100ohm。
在实际的工程项目中，slvs走线很可能要经过多个pcb板，排线，接插件。如下图笔记本的项目，st60安装在笔记本上边框位置，slvs走线要经过屏幕板，铰链，主板连接到cpu上，这其中可能还要经过若干fpc，接插件等。这些会对slvs信号带来哪些影响？slvs支持的最大走线长度是多少？
st60的slvs接收电路对抖动的要求是<0.375ui。如下图所示：
再结合slvs检测门限最小差分200mv，可以得到如下的slvs接收端眼图要求：
长的slvs走线对信号完整性有如下几个影响：
01
信号衰减。
越长的pcb走线对信号的衰减越大。如下图所示，st60接收器芯片的slvs driver输出端连接一段差分pcb走线（这里以常用的fr4板材为例），用示波器分别测量pcb输入端波形和pcb输出端波形，来看一看不同长度pcb走线对于slvs信号的影响。slvs driver输出差分电平设为缺省值400mv。
如下图红框所示在5gbps信号情况下，pcb走线长度20mm时，接收信号的眼高是380mv，当pcb走线长度是300mm时，接收信号的眼高已经衰减到210mv，这已经接近slvs检测门限。当pcb走线长度500mm时，接收信号眼高衰减到100mv，此时slvs receiver已经不能正常工作。
02
对抖动的影响。
长的pcb走线会带来更多的热噪声，这会增加抖动。如上图蓝框所示，5gbps速率时，pcb走线长度从20mm变到300mm，抖动从0.8ps增加到13ps。5gbps信号0.375ui抖动门限是75ps。300mm的pcb走线带来的13ps抖动虽然远远小于75ps，但这仅仅是pcb走线引起的抖动。实际情况，如上面笔记本项目，slvs走线很可能会经过几个电路板、接插件，难免会带来串扰、不连续等效应，实际抖动情况远比简单的pcb走线严重。
03
分布电容、电感引起的上升沿下降沿变平缓。
分布的电容电感形成低通滤波器。陡峭的上升沿、下降沿是高频分量集中的地方，slvs信号通过长的pcb走线会把部分高频分量过滤掉。使得陡峭的上升沿下降沿变平缓。如下图所示，长的pcb走线会把左边的陡峭边沿信号变成右边的平缓边沿信号。
04
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