信號完整性測試USB測試故障

USB信號完整性測試

USB3.0和USB2.0相比有著非常本質(zhì)的區(qū)別，USB3.0有兩對高速差分線分別進行信號的發(fā)送和接收，為全雙工工作模式，且使用了多種高速處理技術(shù)，如均衡、預(yù)加重等，對此進行的物理層一致性測試是非常重要的，USB3.0規(guī)范要求進行多個項目的測試，如發(fā)送端測試、接收端測試、線纜測試等，因此需要多種儀器進行測試。

接著就是設(shè)置DUT類型、速率、夾具和測試分析模式，由于DUT是Host，所以在Host一欄選擇Host；USB3.2的速率為10G；測試的夾具分為了兩類，一類是USB-IF協(xié)會的，另一類就是Tektronix的，在這里選擇的是USB-IF的測試夾具；另外一個非常關(guān)鍵的點就是Test Method，是否選用USB-IF SigTest的分析方法，通常，我們會選擇使用；選擇參考時鐘，一般高速串行信號都會選用SSC模式；還要根據(jù)產(chǎn)品使用。 usb3.0的信號測試方法相對于USB2.0的區(qū)別；信號完整性測試USB測試故障

c)EqualizationCalibration針對無源電纜的應(yīng)用場景，USB的發(fā)送端測試點在TP3。示波器在進行信號質(zhì)量分析前，需要模擬真實device，引入一個參考均衡算法，減輕有損電纜對信號質(zhì)量的惡化。USB4.0定義了這種參考均衡算法可以有多種不同的連續(xù)時間線性均衡(CTLE:Continuous-Time-Linear-Equalizer)和判決反饋均衡(DFE:Decision-Feedback-Equalizer)組成。在做TP3測試前，需要sweep這些組合，找到能提供眼圖面積(如果面積相等，參考眼高)的算法，以此為基礎(chǔ)，得到TP3相關(guān)的測試結(jié)果。

d)USB4.0抖動分離為了更好表征高達20Gbps的USB4.0信號質(zhì)量，不同于USB3.2測試Tj,Rj和Dj三個抖動指標(biāo)，USB4.0定義了嚴格的TJ,UDJ,DDJ,LPUDJ,DCD等抖動指標(biāo)，并且對每個指標(biāo)如何做抖動分離、如何測量做了詳細的規(guī)定。 多端口矩陣測試USB測試維保USB2.0一致性測試內(nèi)容；

從 2015 年到現(xiàn)在，是德科技基于磷化銦 (InP) 工藝的 Infiniium 系 列高帶寬示波器，  憑借其優(yōu)異的低噪聲、低抖動底噪等硬件性能 和的尾部擬合”Tail-fit”抖動分離算法等軟件，一直是被 Intel 和Thunderbolt 認證實驗室認可和批準使用的高帶寬示波器。

進入到 USB4.0 時代，大家如果仔細通讀每一個版本的測試規(guī)范， 都可以發(fā)現(xiàn)，所以的儀表截屏、設(shè)定和算法，采用的都是德科技 高帶寬示波器。

2019 年，是德科技基于第二代磷化銦(InP 工藝，推出了 110GHz 帶寬， 256GSa/s 采樣率，硬件 10bit ADC，25fs 抖動底噪的 UXR 系列示波器， 將高速信號量測精度推到了另外一個高度。如下所示，  是是德科 技 UXR 示波器和已是業(yè)內(nèi)的是德科技 V 系列示波器，測試同 一個 USB4.0 信號的測試結(jié)果比較，  UXR 示波器提供了更優(yōu)的信號 測試余量。

此外，在USB4中，我們要參考路由器主機或路由器設(shè)備組件通道預(yù)算。利好是我們在執(zhí)行USB4一致性測試時（其在TP2和TP3測試點上執(zhí)行），TP2和TP3測試點的連接或設(shè)置仍是一樣的。新的測試要求和挑戰(zhàn)USB4中出現(xiàn)了許多新的測試要求，同時帶來了需要解決的對應(yīng)的測試挑戰(zhàn)。第一步是發(fā)射機預(yù)置校準(Transmitter Present Calibration),這是發(fā)射機測試的前提步驟。在這一測試中，我們捕獲全部16個預(yù)置波形，然后測量數(shù)據(jù)確定性抖動 (DDJ)。在USB4中，在通路初始化過程中，接收機會請求改變預(yù)置值，對被測參數(shù)可能并不會使用比較好的預(yù)置值。因此，比較好先驗證和測量所有其他預(yù)置值，然后再執(zhí)行發(fā)射機測試。USB2.0信號質(zhì)量測試中的測試模式設(shè)置？

Type - C的接口是雙面的，也就是同 一 時刻只有TX1+/TX1 一 或者TX2+/TX2 - 引腳上會有USB3 . 1信號輸出，至于哪 一面有信號輸出，取決于插入的方向。如圖3 . 18所 示，默認情況下DFP設(shè)備在CC引腳上有上拉電阻Rp,UFP設(shè)備在CC引腳上有下拉電阻 Ra,根據(jù)插入的電纜方向不同，只有CCl或者CC2會有連接，通過檢測CCl或者CC2上的 電壓變化，DFP和UFP設(shè)備就能感知到對端的插入從而啟動協(xié)商過程。

信號質(zhì)量的測試過程中，由于被測件連接的是測試夾具，并沒有真實地對端設(shè)備插入，這就需要人為在測試夾具上模擬電阻的上下拉來欺騙被測件輸出信號 USB3.0一致性測試數(shù)據(jù)；信號完整性測試USB測試故障

USB3.0發(fā)送信號測試時要求有那些？信號完整性測試USB測試故障

由于數(shù)據(jù)速率提升，能夠支持的電纜長度也會縮短。比如USB2.0電纜長度能夠達到5m,USB3.0接口支持的電纜長度在5Gbps速率下可以達到3m,USB3.1在10Gbps速率下如果不采用特殊的有源電纜技術(shù)只能達到1m。USB4.0標(biāo)準中通過提升芯片性能，在10Gbps速率下可以支持2m的電纜傳輸，而在20Gbps速率下也能支持0.8m的無源電纜。隨著新的更高速率接口的產(chǎn)生，原有的USB連接器技術(shù)也在不斷改進。圖3.2是一些類型的USB2.0和USB3.0連接器類型。其中，Type-C是隨著USB3.x標(biāo)準推出的新型高性能連接器，也可以向下兼容提供USB2.0的連接。

對于不同類型連接器的主機、設(shè)備、電纜來說，其傳輸通道損耗的要求也不一樣。圖3.3 是USB3. 1標(biāo)準中各種速率和接口類型組合對于鏈路損耗的要求(損耗值對應(yīng)的是Nyquist 頻點，即信號數(shù)據(jù)速率的1/2頻率處),在具體電路設(shè)計和測試中可以參考。 信號完整性測試USB測試故障