无源均衡器、无源均衡器的布局方案、电子设备的制作方法

本技术涉及电子，尤其涉及一种无源均衡器、无源均衡器的布局方案、电子设备。

背景技术：

1、当前高速串行链路的长距离衰减问题突出，基于信号链路的衰减特性，高频信号的衰减比低频信号衰减大，引起码间串扰(inter symbol interference，isi)，导致信号抖动加大，以及有效幅度降低。

2、传统方案中通过使用中继芯片(redriver)进行信号均衡和时序重整，从而提升高速链路传输距离，减少isi。但面临成本提升、链路复杂度提升等方面的问题。基于此，提出一种采用无源均衡器的方案，设计合理的无源均衡器可以很好地均衡线路的衰减，提升高速串行链路长距离信号的传输能力，减少isi的影响，减小信号抖动，改善接收质量。

3、但是，当前方案中采用的无源均衡器是通过对低频信号进行衰减以优化高频信号，来提升高速串行链路长距离信号的传输能力。这会导致部分有用的低频信号也会被衰减掉，低频信号中包含了协议通信信号等有用信号，因此衰减有用低频信号会极大地限制无源均衡器的应用。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种无源均衡器、无源均衡器的布局方案、电子设备，用于优化高频信号的同时，减少对共链路传输的低频信号的衰减。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、本技术实施例的第一方面，提供一种无源均衡器。无源均衡器包括：第一信号输入端和第一信号输出端、第一滤波电容、第一等效电感、以及第一寄生电阻。第一滤波电容和第一等效电感并联耦接于第一信号输入端和第一信号输出端之间；第一寄生电阻与第一等效电感串联耦接。

4、本技术实施例提供的无源均衡器，包括并联的第一等效电感和第一滤波电容，第一等效电感串联有第一寄生电阻。对于处于有用的低频频段的信号，第一等效电感所在的第一支路的阻抗等效于第一寄生电阻的阻值，第一支路的阻抗较小，第一支路对低频信号的衰减比较小，可以通过低频频段的信号。对于处于无用的中频频段的信号，第一支路的阻抗等效于第一寄生电阻的阻值+第一等效电感的阻抗，第一支路的阻抗增大，第一支路对中频信号的衰减比较大，可以滤除中频频段的信号。对于有用的高频频段的信号，第一滤波电容所在的第二支路的阻抗等效于第一滤波电容的阻抗，第二支路的阻抗较小，第二支路对高频信号的衰减比较小，可以通过高频频段的信号。那么，无源均衡器既可以通过有用的低频频段，以满足协议测试和正常应用场景中的需求。又可以通过对无用的中频频段进行衰减，并通过有用的高频信号，以实现对高速信号的均衡，提升高速信号质量，解决长链路高速信号衰减问题，以延长高速接口的直连拓扑支持长度。因此，本技术实施例提供的无源均衡器，通过合理布局第一滤波电容的容值和第一寄生电阻的阻值，构建了高速信号链路，以及与高速信号共链路传输的mhz的低频信号通路，实现中频衰减和低频通路相互解耦，在提升无源均衡效果的基础上，解决均衡效果和低频信号衰减的固有矛盾。另外，本技术实施例提供的无源均衡器可以适用于单端信号的应用场景中，解决了无源均衡器仅能适用于差分信号的场景的问题。

5、在一种可能的实现方式中，第一滤波电容的容值小于100pf。这样一来，一方面，在低频频段，第一滤波电容所在支路的等效阻抗才能比较大，以使得第一等效电感所在支路作为mhz以下的低频通路，作为常见协议共链路传输的有用低频信号通路。另一方面，第一滤波电容的容值无需做到比较大，可以以较低的成本满足对无源均衡器均衡效果的需求。

6、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第一电阻器件，第一电阻器件与第一等效电感串联耦接。通过设置与第一等效电感串联耦接的第一电阻器件，可以通过调整第一电阻器件的阻值来使第一支路的阻抗有较大范围的调整。尤其是对于一些长距离传输的场景中，第一电阻器件的存在可以增加均衡器对中低频信号的衰减程度，提升对高频信号的均衡效果，从而增加发射部件和接收部件之间的链路长度。

7、在一种可能的实现方式中，第一电阻器件的阻值小于100ohm。第一电阻器件的阻值对无源均衡器的阻抗有直接影响。第一电阻器件的阻值太大，会导致无源均衡器对有用低频频段的阻抗太大，从而导致有用低频频段的衰减过大。另外，第一电阻器件的阻值太大，会导致对于并未达到高频频率(处于无用的中频频段)的信号来讲，第一电阻器件所在的第一支路已经近似断路，无源均衡器的阻抗已经近似等于第一滤波电容所在支路的阻抗，对中频频段的衰减比较小。这就导致对部分无用的中频频段并未滤除，降低无源均衡器的均衡效果。

8、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第二信号输入端、第二信号输出端；第二信号输入端与第一信号输入端构成差分信号输入端，第二信号输出端和第一信号输出端构成差分信号输出端。那么，本技术实施例提供的无源均衡器也可以用于传输差分信号的应用场景中。

9、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第二滤波电容、第二等效电感以及第二寄生电阻；第二滤波电容和第二等效电感并联耦接于第二信号输入端和第二信号输出端之间；第二寄生电阻与第二等效电感串联耦接。在无源均衡器用于传输差分信号的情况下，用于传输单端信号的电路拓扑结构可以看作是一条差分信道的基本单元结构，将单端信号的电路拓扑结构扩展为两个，即可用于传输差分信号，变形简单，适用性强。

10、在一种可能的实现方式中，第二滤波电容的容值小于100pf。这样一来，一方面，在低频频段，第二滤波电容所在支路的等效阻抗才能比较大，以使得第二等效电感所在支路作为mhz以下的低频通路，作为常见协议共链路传输的有用低频信号通路。另一方面，可以以较低的成本满足对无源均衡器均衡效果的需求。

11、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第二电阻器件，第二电阻器件与第二等效电感串联耦接。通过设置与第二等效电感串联耦接的第二电阻器件，可以通过调整第二电阻器件的阻值来使第三支路的阻抗有较大范围的调整。尤其是对于一些长距离传输的场景中，第二电阻器件的存在可以增加均衡器对中低频信号的衰减程度，提升对高频信号的均衡效果，从而增加发射部件和接收部件之间的链路长度。

12、在一种可能的实现方式中，第二电阻器件的阻值小于100ohm。第二电阻器件的阻值对无源均衡器的阻抗有直接影响。第二电阻器件的阻值太大，会导致无源均衡器对有用低频频段的阻抗太大，从而导致有用低频频段的衰减过大。另外，第二电阻器件的阻值太大，会导致对于并未达到高频频率(处于无用的中频频段)的信号来讲，第二电阻器件所在的第三支路已经近似断路，无源均衡器的阻抗已经近似等于第二滤波电容所在支路的阻抗，对中频频段的衰减比较小。这就导致对部分无用的中频频段并未滤除，降低无源均衡器的均衡效果。

13、本技术实施例的第二方面，提供一种无源均衡器的布局方案，无源均衡器包括第一信号输入端、第一信号输出端、第一滤波电容、第一等效电感以及第一寄生电阻；第一滤波电容和第一等效电感并联耦接于第一信号输入端和第一信号输出端之间；第一等效电感布局于重布线层内，第一等效电感所在支路生成第一寄生电阻。

14、本技术实施例提供的无源均衡器的布局方案，将第一等效电感布局在重布线层内，引入重布线层内的微带电路设计。将第一滤波电容器与微带电路的第一等效电感进行组合，在同时实现对高速信号高频带通、低频带阻的均衡效果和对特定频段的低频传输，将均衡效果和低频通路相互解耦。同时，该布局方案可减小无源均衡器在重布线层表层的占用空间，使无源均衡器的结构更加精简，符合接口区域小型化设计需求，更具实用性和可制造性。而且，数字信号带宽较宽，无需进行精确的零极点定位，微带电路的第一等效电感和第一寄生电阻所在的第一支路主要用于区分低频通信信号，低频信号对信号质量要求较低，无需精确的控制第一等效电感的感值。所以，通过重布线层内图形设计实现第一等效电感也不会减弱无源均衡器的性能。

15、在一种可能的实现方式中，第一滤波电容布局于重布线层的表面上。由于第一滤波电容所在的第二支路用于通高速信号，第一滤波电容的选型由应用场景的实际高速信号频段决定。那么，提高第一滤波电容的精度，可以精确的控制通带频率，实现对特定频段信号的均衡效果。而受制备工艺限制，微带电路形式的第一滤波电容的工艺精度较低。但是，分立器件的第一滤波电容可以做到精度比较高。因此，通过将第一滤波电容设置为分立器件，可以提高第一滤波电容的精度，提升无源均衡器的均衡效果。而且重布线层表层器件可以只包括一个第一滤波电容，减少对重布线层表层的空间占用，有助于无源均衡器小型化。

16、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第一电阻器件，第一电阻器件与第一等效电感串联耦接，第一电阻器件布局于重布线层的表面上。将第一电阻器件以分立器件的形式设置在重布线层的表面上，可以降低第一电阻器件的设计难度，降低成本。

17、在一种可能的实现方式中，第一滤波电容的容值小于100pf。这样一来，可以以较低的成本满足对无源均衡器均衡效果的需求。

18、在一种可能的实现方式中，第一电阻器件的阻值小于100ohm。将第一电阻器件的阻值设置为小于100ohm，可以提升无源均衡器的均衡效果。

19、在一种可能的实现方式中，第一滤波电容与第一电阻器件布局于重布线层相对的两个表面上。第一电阻器件和第一滤波电容设置在两个相对的表面上，可提升第一电阻器件和第一滤波电容带来的寄生影响的对称性，减小因不对称带来的寄生干扰。

20、在一种可能的实现方式中，第一信号输入端和第一信号输出端为布局于重布线层表面的焊盘，第一等效电感通过布局于重布线层内的第一过孔与第一信号输入端耦接。这是一种结构简单的耦接方式。

21、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第二信号输入端、第二信号输出端、第二滤波电容、第二等效电感以及第二寄生电阻；第二信号输入端与第一信号输入端构成差分信号输入端，第二信号输出端和第一信号输出端构成差分信号输出端；第二等效电感布局于重布线层内，第二等效电感所在支路生成第二寄生电阻。在无源均衡器用于传输差分信号的情况下，单端信号的布局可以看作是一条差分信道的基本单元结构，将单端信号的布局扩展为两个，即可用于传输差分信号，可拓展性强，应用范围广。

22、在一种可能的实现方式中，第二滤波电容布局于重布线层的表面上。通过将第二滤波电容设置为分立器件，可以提高第二滤波电容的精度，提升无源均衡器的均衡效果。

23、在一种可能的实现方式中，无源均衡器还包括第二电阻器件，第二电阻器件与第二等效电感串联耦接，第二电阻器件布局于重布线层的表面上。将第二电阻器件以分立器件的形式设置在重布线层的表面上，可以降低第二电阻器件的设计难度，降低成本。

24、在一种可能的实现方式中，第二滤波电容的容值小于100pf。这样一来，可以以较低的成本满足对无源均衡器均衡效果的需求。

25、在一种可能的实现方式中，第二电阻器件的阻值小于100ohm。将第二电阻器件的阻值设置为小于100ohm，可以提升无源均衡器的均衡效果。

26、在一种可能的实现方式中，第二滤波电容与第二电阻器件布局于重布线层相对的两个表面上。第二电阻器件和第二滤波电容设置在两个相对的表面上，可提升第二电阻器件和第二滤波电容带来的寄生影响的对称性，减小因不对称带来的寄生干扰。

27、在一种可能的实现方式中，第一滤波电容和第二滤波电容布局于重布线层的同一表面上，第一电阻器件和第二电阻器件布局于重布线层的同一表面上。这样一来，可以提高第一信号输入端与第一信号输出端之间的第一差分信道，和第二信号输入端与第二信号输出端之间的第二差分信道的对称性，减少寄生参数对无源均衡器性能的影响。

28、在一种可能的实现方式中，重布线层集成于主板、副板或者fpc中。本技术实施例提供的无源均衡器的布局位置灵活，与电子设备的匹配性强。

29、本技术实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：发射部件、接收部件以及无源均衡器，无源均衡器耦接于发射部件和接收部件之间；无源均衡器包括第一方面任一项的无源均衡器，或者，无源均衡器采用第二方面任一项的无源均衡器的布局方案布局在电子设备中。