信号完整性测试USB物理层测试眼图测试

从2015年到现在，是德科技基于磷化铟(InP)工艺的Infiniium系列高带宽示波器，凭借其优异的低噪声、低抖动底噪等硬件性能和的尾部拟合”Tail-fit”抖动分离算法等软件，一直是被Intel和Thunderbolt认证实验室认可和批准使用的高带宽示波器。进入到USB4.0时代，大家如果仔细通读每一个版本的测试规范，都可以发现，所以的仪表截屏、设定和算法，采用的都是德科技高带宽示波器。2019年，是德科技基于第二代磷化铟(InP工艺，推出了110GHz带宽，256GSa/s采样率，硬件10bitADC，25fs抖动底噪的UXR系列示波器，将高速信号量测精度推到了另外一个高度。如下所示，是是德科技UXR示波器和已是业内的是德科技V系列示波器，测试同一个USB4.0信号的测试结果比较，UXR示波器提供了更优的信号测试余量。USB4.0 Sideband 信号测试？信号完整性测试USB物理层测试眼图测试

根据应用场景的不同，这个“Long Channel”的定义也不同。比如对于 A型接口5Gbps速率的主机的测试，它模拟的是3m长电缆+5英寸PCB走线的影响；对 于B型接口外设的测试，它模拟的是3m长电缆+11英寸PCB走线的影响。因此，USB3.x 的信号质量测试中，5Gbps速率下不同设备类型或者接口类型下嵌入的参考通道模型可能 不一样，测试结果也就可能不一样。但对于10Gbps信号来说，由于USB协会定义的主机 和外设端允许的通道损耗是对称的(都是8.5dB),所以对于主机和外设的测试来说，其嵌入 的通道模型就是一样的。信号完整性测试USB物理层测试眼图测试USB电缆的长度对物理层性能有影响吗？

为了模拟传输通道对信号的影响，USB协会提供了相应的测试夹具。每套测试夹具由很多块组成，可以模拟相应的PCB走线并在中间插入测试电缆。这些测试夹具通过组合可以进行发送信号质量的测试，也可以进行接收容限的测试，或者进行接收容限测试前的校准。图3.4是USB协会提供的针对10Gbps的A型接口主机及Micro-B型接口外设的测试夹具。除了使用真实的测试夹具和电缆来模拟传输通道对信号的影响外，实际测试中还可以用示波器的S参数嵌入功能来模拟加入传输通道影响，这样可以简化测试连接，也避免了夹具反复插拔造成的特性变化。图3.5是使用夹具直接引出信号，并通过示波器中的S参数嵌入功能进行通道嵌入的典型的USB3.0的信号质量测试环境。

3.USB4.0回波损耗测试高速串行信号传输速率越高，信号的射频微波化趋势就越明显，20Gb/s的数字信号的Nyquist频率已经高达10GHz。这种情况下，测试信号的时域指标已经越来越难以保证信号的质量；因此从Thunderbolt3.0开始，发送端在正常传输数据时的回波损耗测试也变成了一个必须的测试项目，USB4.0当然也不例外。USB4.0定义了发送端和接收端差分回波损耗及共模回波损耗四个测试项目。USB4.0回波损耗测试的实际连接和结果示意图。它需要一台至少20GHz带宽、带TDR选件的网络分析仪，同时被测体通过USB4ETT软件和USB4.0Microcontroller产生PRBS31的测试码型。是德科技提供详细的操作步骤和网络分析仪设定文件(StateFile)供大家参考。什么是USB高速传输测试？

对于捕获到的数据波形的分析，可以使用USB协会提供的Sigtest软件或者示波器厂商的自动测试软件。Sigtest是USB协会提供的进行USB3.0等总线分析的官方分析软件，但是需要用户手动捕获码型、切换码型、进行示波器触发设置等，操作比较烦琐，且设置不对可能影响捕获的波形或分析的结果。由于USB3.x的测试涉及被测件类型、速率、均衡器、测试脚本调用、传输通道设置等非常多的因素，而且不同的测试项目需要在不同的测试码型下进行，设置不当可能测试结果完全不对，所以一般建议使用用的自动测试软件配合示波器进行测试。图3.7是在示波器中安装的USB3.x自动测试软件的设置界面。通常用户只需根据设置向导选择相应的测试项目，然后按照向导连接DUT并把DUT设置成正确的模式即可自动运行测试，软件会自动捕获波形并测试生成html格式的测试报告。测试软件中还会自动调用设置好的通道模型和均衡器，以及内置的USB协会发布的SigTest脚本，从而简化了手动操作，并可以保证测试算法完全符合USB协会对信号分析的要求。USB物理层测试是否包括对引脚功能的测试？信号完整性测试USB物理层测试眼图测试

USB 2.0与USB 3.0的物理层测试是否有区别？信号完整性测试USB物理层测试眼图测试

此外，在USB4中，我们要参考路由器主机或路由器设备组件通道预算。利好是我们在执行USB4一致性测试时（其在TP2和TP3测试点上执行），TP2和TP3测试点的连接或设置仍是一样的。新的测试要求和挑战USB4中出现了许多新的测试要求，同时带来了需要解决的对应的测试挑战。第一步是发射机预置校准(Transmitter Present Calibration),这是发射机测试的前提步骤。在这一测试中，我们捕获全部16个预置波形，然后测量数据确定性抖动 (DDJ)。在USB4中，在通路初始化过程中，接收机会请求改变预置值，对被测参数可能并不会使用比较好的预置值。因此，比较好先验证和测量所有其他预置值，然后再执行发射机测试。信号完整性测试USB物理层测试眼图测试