2. 信号传输基础：差分信号原理、AC耦合电容的作用、预加重与去加重技术
各位好，我是老周。今天咱们聊聊DP线缆传输的几个核心基础。说实话，很多工程师画DP原理图时，照着参考设计一抄就完事了。但线缆一长，问题就来了——图像闪、黑屏、甚至完全没信号。这背后，其实就是差分信号、AC耦合、预加重这几个东西在起作用。
我个人习惯，先把底层原理搞透，再去调参数。这样遇到问题才不会慌。咱们一个一个来。
2.1 差分信号原理
DP用的是差分信号传输。说白了，就是一对线传一个信号。一根传正相（D+），另一根传反相（D-）。接收端看的是两根线的电压差。
为什么要这么折腾？我举个例子。你想想看，如果单端信号传5米，线缆上的共模噪声可能已经和信号本身一样大了。但差分信号不一样——噪声同时耦合到两根线上，接收端一相减，噪声就抵消了。这就是差分信号抗干扰的核心。
关键点：DP的差分电压摆幅一般在400mV到600mV之间。我见过有人把摆幅调得太低，结果长线传输时眼图完全闭合。记住，摆幅不是越小越好。
差分信号还有几个好处：
- EMI更低——两根线电流方向相反，磁场互相抵消
- 共模抑制——对地弹、电源噪声不敏感
- 低电压摆幅——适合高速传输，功耗也低
嗯，这里要注意：差分对的两根线必须等长。我在项目中遇到过，因为PCB走线差了5mm，结果3米线缆上眼图直接塌了。等长不是玄学，是实打实的信号完整性要求。
2.2 AC耦合电容的作用
DP信号链路上，你一定见过那些小电容。它们就是AC耦合电容，也叫隔直电容。作用很简单：阻断直流分量，只让交流信号通过。
为什么会需要这个？因为DP的发送端和接收端可能有不同的直流偏置电压。如果不隔直，直流电流会直接流过，轻则信号失真，重则烧毁芯片。
我的经验：AC耦合电容一般选100nF到220nF的MLCC。我习惯用0402封装，寄生电感小。位置要靠近发送端，越近越好。曾经有个项目，我把电容放到了接收端附近，结果信号反射得一塌糊涂。
选电容时要注意几点：
- 容值——太小会衰减低频分量，太大则瞬态响应慢
- ESR——越低越好，否则信号会发热
- 自谐振频率——要高于DP的工作频率（DP 1.4最高到8.1Gbps）
避坑指南：我曾经用了一款便宜的X7R电容，结果高频下容值掉了一半。眼图测试直接不过。后来换成C0G/NP0材质，问题解决。记住，高速信号别省电容那几毛钱。
2.3 预加重与去加重技术
线缆长了，信号会衰减。高频分量衰减得更厉害。结果就是眼图变小、抖动变大。怎么办？预加重和去加重就是用来补偿这个的。
预加重：发送端在信号跳变时，故意加大电压摆幅。跳变完了再降回来。这样高频分量被提前"打足"，经过线缆衰减后，刚好恢复原样。
去加重：思路相反。发送端保持正常摆幅，但在非跳变时降低电压。效果是一样的——高频分量相对增强。
我个人习惯用去加重，因为功耗更低。但具体用哪种，要看芯片支持。
核心参数：预加重/去加重的幅度一般用dB表示。常见值在3dB到6dB之间。我调试过一个项目，5米线缆用了4.5dB的去加重，眼图从闭合状态恢复到30%的开口。
下面这张图展示了预加重和去加重的基本原理：
实际调试时，预加重/去加重的参数不是随便设的。我一般会先测眼图，看眼高和眼宽。如果眼高不够，就加大去加重幅度。但也不能太大，否则信号过冲会引发EMI问题。
调试技巧：先用短缆（0.5米）把基础参数调好，再换长缆（3米、5米）逐步增加去加重。每次增加0.5dB，观察眼图变化。我曾经用这个方法，半小时就把一个棘手的5米线缆问题搞定了。
好了，这一节的内容就这些。差分信号是基础，AC耦合是保障，预加重/去加重是手段。三者配合好了，DP线缆再长也不怕。
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