測(cè)量USB測(cè)試檢修

為了模擬傳輸通道對(duì)信號(hào)的影響，USB協(xié)會(huì)提供了相應(yīng)的測(cè)試夾具。每套測(cè)試夾具由 很多塊組成，可以模擬相應(yīng)的PCB走線并在中間插入測(cè)試電纜。這些測(cè)試夾具通過組合可 以進(jìn)行發(fā)送信號(hào)質(zhì)量的測(cè)試，也可以進(jìn)行接收容限的測(cè)試，或者進(jìn)行接收容限測(cè)試前的校 準(zhǔn)。圖3 .4是USB協(xié)會(huì)提供的針對(duì)10Gbps的A型接口主機(jī)及Micro-B型接口外設(shè)的測(cè) 試夾具。

除了使用真實(shí)的測(cè)試夾具和電纜來模擬傳輸通道對(duì)信號(hào)的影響外，實(shí)際測(cè)試中還可以 用示波器的S參數(shù)嵌入功能來模擬加入傳輸通道影響，這樣可以簡(jiǎn)化測(cè)試連接，也避免了 夾具反復(fù)插拔造成的特性變化。圖3.5是使用夾具直接引出信號(hào)，并通過示波器中的S參 數(shù)嵌入功能進(jìn)行通道嵌入的典型的USB3.0的信號(hào)質(zhì)量測(cè)試環(huán)境。 USB主機(jī)的低速和全速信號(hào)質(zhì)量測(cè)試時(shí)的連接；測(cè)量USB測(cè)試檢修

USB3.x的測(cè)試碼型和LFPS信號(hào)在測(cè)試過程中，根據(jù)不同的測(cè)試項(xiàng)目，被測(cè)件需要能夠發(fā)出不同的測(cè)試碼型，如表3.2所示。比如CPO和CP9是隨機(jī)的碼流，在眼圖和總體抖動(dòng)(TJ)的測(cè)試項(xiàng)目中就需要被測(cè)件發(fā)出這樣的碼型；而CP1和CP10是類似時(shí)鐘一樣跳變的數(shù)據(jù)碼流，可以用于擴(kuò)頻時(shí)鐘SSC以及隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)的測(cè)試。還有一些碼型可以用于預(yù)加重等項(xiàng)目的測(cè)試，供用戶調(diào)試使用。

根據(jù)USB3 . 1 的LTSSM(Link Training and Status State Machine)狀態(tài)機(jī)的定義( 圖3. 8),  在通過上下拉電阻檢測(cè)到對(duì)端的50Ω負(fù)載端接后，被測(cè)件就進(jìn)入Polling(協(xié)商)階段。在這 個(gè)階段，被測(cè)件會(huì)先發(fā)出Polling.LFPS的碼型和對(duì)端協(xié)商(LFPS的測(cè)試，后面我們還會(huì)提 到),如果對(duì)端有正?；貞?yīng)，就可以繼續(xù)協(xié)商直至進(jìn)入U(xiǎn)o的正常工作狀態(tài)；但如果對(duì)端沒 有回應(yīng)(比如連接示波器做測(cè)試時(shí)),則被測(cè)件內(nèi)部的狀態(tài)機(jī)就會(huì)超時(shí)并進(jìn)入一致性測(cè)試模 式(Compliance Mode ),在這種模式下被測(cè)件可以發(fā)出不同的測(cè)試碼型以進(jìn)行信號(hào)質(zhì)量的 一致性測(cè)試 遼寧USB測(cè)試代理商USB3.0的自動(dòng)測(cè)試軟件；

3.USB4.0回波損耗測(cè)試高速串行信號(hào)傳輸速率越高，信號(hào)的射頻微波化趨勢(shì)就越明顯，20Gb/s的數(shù)字信號(hào)的Nyquist頻率已經(jīng)高達(dá)10GHz。這種情況下，測(cè)試信號(hào)的時(shí)域指標(biāo)已經(jīng)越來越難以保證信號(hào)的質(zhì)量；因此從Thunderbolt3.0開始，發(fā)送端在正常傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的回波損耗測(cè)試也變成了一個(gè)必須的測(cè)試項(xiàng)目，USB4.0當(dāng)然也不例外。USB4.0定義了發(fā)送端和接收端差分回波損耗及共?；夭〒p耗四個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。

USB4.0 回波損耗測(cè)試的實(shí)際連接和結(jié)果示意圖。它需要 一臺(tái)至少 20GHz 帶寬、帶 TDR 選件的網(wǎng)絡(luò)分析儀，  同時(shí)被測(cè)體通 過 USB4ETT 軟件和 USB4.0 Microcontroller 產(chǎn)生 PRBS31 的測(cè)試碼型。 是德科技提供詳細(xì)的操作步驟和網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)定文件 (State File) 供大家參考。

USB4.0技術(shù)簡(jiǎn)介USB全稱UniversalSerialBus(通用串行總線)，早在1994年被眾多電腦廠商采納用以解決當(dāng)時(shí)接口不統(tǒng)一的問題。在隨后二十多年時(shí)間里，USB技術(shù)不斷發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1到USB3.2，直到現(xiàn)在的USB4.0。

USB4.0 直接采用的是 Intel 和Apple 從 2015 年在筆記本電腦上 推出的、基于 Type-C 接口的“雷電”Thunderbolt 3 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，  數(shù)據(jù) 傳輸速率支持 10Gbps/lane 和 20Gbps/lane 兩種速率，選擇性地支 持 TBT3-compatible 10.3125Gbps/lane 和 20.625Gbps/lane 兩 種 速 率； 同時(shí)，  通 過交替模式 (ALT mode) 支持 DisplayPort，  PCIE 等信號(hào)標(biāo) 準(zhǔn)。為了避免混淆，  Intel 將未來準(zhǔn)備在筆記本電腦上部署的 Thunderbolt 接口，  統(tǒng)一命名為 Thunderbolt4.0。 克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室USB標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方案；

USB測(cè)試

這個(gè)測(cè)試對(duì)于激勵(lì)源即誤碼儀的碼型發(fā)生部分的要求很高。首先，其要能產(chǎn)生高質(zhì)量 的高速數(shù)據(jù)流，碼型發(fā)生器固有抖動(dòng)要非常小才不會(huì)影響正常的抖動(dòng)容限測(cè)試；其次，要能 在數(shù)據(jù)流調(diào)制上幅度、頻率精確可控的抖動(dòng)分量。抖動(dòng)分量中除了要有隨機(jī)抖動(dòng)外，還要有 不同頻率和幅度的周期抖動(dòng)，圖3.22是對(duì)接收容限測(cè)試中需要添加的各種抖動(dòng)分量以及信 號(hào)幅度、預(yù)加重的要求。測(cè)試要在多種頻率的周期抖動(dòng)條件下進(jìn)行并保證在所有情況下誤 碼率都小于1.0×10- 12

克勞德高速數(shù)字信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室

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USB3.0連接器的阻抗測(cè)試；測(cè)量USB測(cè)試檢修

每一代USB新的標(biāo)準(zhǔn)推出，都考慮到了對(duì)前一代的兼容能力，但是一些新的特性可能只能在新的技術(shù)下支持。比如USB3.2的X2模式、USB4.0的20Gbps速率、更強(qiáng)的供電能力及對(duì)多協(xié)議的支持等，都只能在新型的Type-C連接器上實(shí)現(xiàn)。由于USB總線的信號(hào)速率已經(jīng)很高，且鏈路損耗和鏈路組合的情況非常復(fù)雜，所以給設(shè)計(jì)和測(cè)試驗(yàn)證工作帶來了挑戰(zhàn)，對(duì)于測(cè)試儀器的功能和性能要求也與傳統(tǒng)的USB2.0差別很大。下面將詳細(xì)介紹其相關(guān)的電氣性能測(cè)試方法。由于涉及的標(biāo)準(zhǔn)眾多，為了避免混淆，我們將把USB3.0、USB3.1、USB3.2標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為USB3.x,并與USB4.0標(biāo)準(zhǔn)分開介紹。測(cè)量USB測(cè)試檢修