USB3硬件及电气信号
高速信号的预加重(Pre-emphasis)和去加重(De-emphasis)
2026-07-16
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为什么要去加重或预加重？
在高速信号传输中，信号链路对高频信号的衰减大于对低频信号的衰减，这就导致了高速信号中高频和低频之间巨大的幅度差。
反应在眼图上就是减小了眼高，并增大了Jitter。
上图中，红色箭头代表眼高和眼宽，黑色箭头加在一起代表了TJ(Total Jitter).
- 眼高和信号幅度的峰峰值差距过大——信号高频和低频的幅度差导致。
- 眼皮很厚——Jitter过大导致。
- 眼图偏斜——链路对信号高频部分的损耗较低频部分大导致的。
去加重和预加重的目的都是尽量平衡高频分量和低频分量，减少传输链路对高频分量衰减大于低频分量对最终结果的影响。
预加重
预加重技术就是在传输线的始端增强信号的高频分量，以补偿高频分量在传输链路中较大的衰减。由于信号频率的高低主要是由信号电平变化的速度决定的，所以信号的高频分量主要出现在信号的上升沿和下降沿处，预加重技术就是增强信号上升沿和下降沿处的幅度。如下图所示。
去加重
去加重技术的思想跟预加重技术有点类似，只是实现方法有点不同，预加重是增加信号上升沿和下降沿处的幅度，其它地方幅度不变；而去加重是保持信号上升沿和下降沿处的幅度不变，其他地方信号减弱。如下图所示。
加重效果
去加重补偿后的信号摆幅比预加重补偿后的信号摆幅小，眼图高度低，功耗小，EMC 辐射小。下图为去加重后得出的眼图，与上面的眼图对比可以看出，眼皮厚度明显变薄，总抖动减小。
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