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USB测试基本参数
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USB信号完整性测试

USB3.0和USB2.0相比有着非常本质的区别,USB3.0有两对高速差分线分别进行信号的发送和接收,为全双工工作模式,且使用了多种高速处理技术,如均衡、预加重等,对此进行的物理层一致性测试是非常重要的,USB3.0规范要求进行多个项目的测试,如发送端测试、接收端测试、线缆测试等,因此需要多种仪器进行测试。

接着就是设置DUT类型、速率、夹具和测试分析模式,由于DUT是Host,所以在Host一栏选择Host;USB3.2的速率为10G;测试的夹具分为了两类,一类是USB-IF协会的,另一类就是Tektronix的,在这里选择的是USB-IF的测试夹具;另外一个非常关键的点就是Test Method,是否选用USB-IF SigTest的分析方法,通常,我们会选择使用;选择参考时钟,一般高速串行信号都会选用SSC模式;还要根据产品使用。 USB2.0USB3.0测试方法区别?天津机械USB测试

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USB4.0的发送端信号质量测试

在 发 送 端 测 试 中 , 需 要 用 U S B 4 . 0 的 测 试 夹 具 在 T P 2 点 ( 即 T y p e - C 的 输 出 接 口 ) 把 被 测 信 号 引 出 , 并 接 入 示 波 器 测 试 , 测 试 中 示 波 器 会 通 过 软 件 嵌 入 传 输 通 道 ( 对 G e n 2 速 率 是 嵌 入 2 m 电 缆 , 对 G e n 3 速 率 是 嵌 入 0 . 8 m 电 缆 ) 的 影 响 , 并 用 模 仿 接 收 端 的 均 衡 器 对 信 号 均 衡 后 再 进 行 眼 图 相 关 参 数 的 测 试 。 U S B 4 . 0 的 数 据 速 率 很 高 , 对 于 G e n 2 速 率 的 主 机 和 外 设 测 试 来 说 , 测 试 规 范 建 议 使 用 至 少 1 6 G H z 带 宽 的 示 波 器 ; 对 于 G e n 3 速 率 的 主 机 和 外 设 测 试 来 说 , 测 试 规 范 建 议 使 用 至 少 2 1 G H z 带 宽 的 示 波 器 。 图 3 . 3 2 是 典 型 U S B 4 . 0 的 发 送 端 信 号 质 量 测 试 环 境 , 测 试 中 通 过 测 试 夹 具 连 接 被 测 件 和 示 波 器 , 并 通 过 U S B 4 的 控 制 器 控 制 被测件发出不同的预加重的测试码型 。 吉林自动化USB测试克劳德高速数字信号测试实验室USB标准测试方案;

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另外,由于5Gbps或10Gbps的信号经过长电缆和PCB传输以后有可能眼图就无法张开了,所以在芯片接收端内部会提供CTLE(连续时间线性均衡)功能以补偿高频损耗,因此测试时示波器的测试软件也要能支持CTLE才能模拟出接收端对信号均衡以后的真实的结果。图3.6是在USB3.2的规范中,分别对于Genl的5Gbps信号和Gen2的10Gbps信号CTLE的均衡器的定义。

以下是USB3.x的信号测试方法相对于USB2.0的区别:

(1)示波器的测试点在一致性电缆(compliancecable)和一致性电路板(complianceboard)之后。而以前的测试是在发送端的连接器处(如USB2.0)。

(2)后处理需要使用CTLE均衡器,在均衡器后观察和分析眼图及其参数。

(3)需要连续测量1M个UI(比特间隔)。

(4)需要计算基于1.0×10-12误码率的DJ、RJ和TJ。

由于数据速率提升,能够支持的电缆长度也会缩短。比如USB2.0电缆长度能够达到5m,USB3.0接口支持的电缆长度在5Gbps速率下可以达到3m,USB3.1在10Gbps速率下如果不采用特殊的有源电缆技术只能达到1m。USB4.0标准中通过提升芯片性能,在10Gbps速率下可以支持2m的电缆传输,而在20Gbps速率下也能支持0.8m的无源电缆。随着新的更高速率接口的产生,原有的USB连接器技术也在不断改进。图3.2是一些类型的USB2.0和USB3.0连接器类型。其中,Type-C是随着USB3.x标准推出的新型高性能连接器,也可以向下兼容提供USB2.0的连接。

对于不同类型连接器的主机、设备、电缆来说,其传输通道损耗的要求也不一样。图3.3 是USB3. 1标准中各种速率和接口类型组合对于链路损耗的要求(损耗值对应的是Nyquist 频点,即信号数据速率的1/2频率处),在具体电路设计和测试中可以参考。 USB3.0信号和协议测试?

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(1)速度快:接口的传输速度高达480 Mbit/s,完全能满足高速数据交换的要求;  (2)连接简单快捷:所有的 USB设备利用通用的连接器,无需打开主机机箱就可简单方便地连人计算机,实现热拔插;  (3)无需外接电源:USB电源向低压设备提供 5V电源;  (4)有不同的带宽和连接距离:USB 2.0提供全速与高速 2种传输数率规格,使用户有足够的带宽供新的外设使用;  (5)良好的兼容性:系统检测到 1.1版本的接口类型时,会自动按照 12 Mbit/s的速度传输 ,而其他采用2.0版本的外设还是能以2.0所规定的速率传输。USB2.0一致性测试环和报告解读;吉林USB测试调试

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