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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。 USB2.0一致性測試環(huán)境；示波器、測試軟件、夾具；遼寧USB測試代理商

2.USB4.0接收端測試下圖是USB4.0接收端測試的連接示意圖。同樣的，和其他的高速串行總線接口接收端一致性測試方案類似，USB4.0接收端測試也是由誤碼儀、夾具、低損耗相位匹配電纜等組成。這個方案和傳統(tǒng)的USB3.2、PCIEG5/4等一致性測試方案相比的不同是，USB4.0接收端測試只需要誤碼儀的碼型產(chǎn)生單元，誤碼比較單元在被測芯片內(nèi)部，控制電腦運行USB4ETT軟件，通過Microcontroller讀取誤碼測試時Bert和USB4.0芯片Preset和鏈路協(xié)商過程、以及的誤碼測試結(jié)果。另外，還需要一個微波信號源，產(chǎn)生一個400MHz的AC共模干擾。是德科技提供基于M8020A誤碼儀+M8062A32GbpsMUX或者M8040A32/64Gbaud誤碼儀兩套方案，供客戶靈活選擇。自動化USB測試調(diào)試USB接口可靠性測試方法；

測試過程Tektronix示波器對于USB2.0這類接口的測試都有非常完善的測試解決方案，這些方案都是標(biāo)準(zhǔn)流程化的，只要進入到軟件測試界面即可按照流程圖一步一步的往下進行測試。下面是測試時的相關(guān)設(shè)置和注意事項：在測試前，首先要預(yù)熱、校準(zhǔn)示波器（大約20分鐘）、線纜需要做de-skew。這一步非常的關(guān)鍵，特別是線纜做de-skew，因為很多時候線纜與線纜之間有一些偏差，如果不做de-skew就會導(dǎo)致在差分信號的正端和負(fù)端引入系統(tǒng)誤差。然后就開啟測試USB2.0軟件TDSUSB2TestApp，

USB電纜/連接器測試和USB2.0相比，USB3.0及以上產(chǎn)品的信號帶寬高出很多，電纜、連接器和信號傳輸路徑驗證變得更加重要。圖3.39是規(guī)范中對支持10Gbps信號的Type-C電纜的插入損耗(InsertionLoss)和回波損耗(ReturnLoss)的要求。

很多高速傳輸電纜的插損和反射是用頻域的S參數(shù)的形式描述的，頻域傳輸參數(shù)的測 試標(biāo)準(zhǔn)是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)。另外，對于電纜來說還有一些時域參數(shù)，如差分阻抗和 不對稱偏差(Skew)等也必須符合規(guī)范要求，這兩個參數(shù)通常是用TDR/TDT來測量。目前 很多VNA已經(jīng)可以通過增加時域TDR選件(對頻域測試參數(shù)進行反FFT變換實現(xiàn))的方 式實現(xiàn)TDR/TDT功能。另外，USB Type-C電纜上要測試的線對數(shù)量很多，通過模塊化的 設(shè)計，VNA可以在一個機箱里支持多達(dá)32個端口，因此所有差分電纜/連接器的測試項目 都可以通過一 臺多端口的VNA來完成。圖3.40是用多端口的VNA配合測試夾具進行 Type-C 的USB 電纜測試的例子。 USB2.0USB3.0測試方法區(qū)別？

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(dá)到5m,USB3.0接口支持的電纜長度在5Gbps速率下可以達(dá)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(dá)到1m。USB4.0標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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。 USB眼圖測試接口測試；遼寧USB測試代理商

USB3.0測試信號的波形；遼寧USB測試代理商

USB3.x發(fā)送端信號質(zhì)量測試在進行USB3.x發(fā)送端信號質(zhì)量測試時，會要求測試對象發(fā)出特定的測試碼型，用實時示波器對該碼型進行眼圖分析，并測量信號的幅度、抖動、平均數(shù)據(jù)率及上升/下降時間等。雖然看起來好像比較簡單，但實際上USB3.x針對超高速部分的信號測試與傳統(tǒng)USB2.0的測試方法有較大的不同，包括很多算法的處理和注意事項。首先，由于USB3.x信號速率很高，且信號的幅度更小，因此測試中需要更高帶寬的示波器。對于5Gbps信號的測試，推薦使用至少12.5GHz帶寬的示波器；對于10Gbps信號的測試，推薦使用至少16GHz帶寬的示波器。其次，對于USB3.x發(fā)送端測試，其測試的參考點不是像USB2.0那樣只是在發(fā)送端的連接器上進行測試，還需要測試經(jīng)過“一致性通道”(ComplianceChannel)或“參考通道”(ReferenceChannel)傳輸，并經(jīng)參考均衡器均衡后的信號質(zhì)量。通常把直接在發(fā)送端連接器上進行的測試叫作“ShortChannel”測試，把經(jīng)過傳輸通道進行的測試叫作“LongChannel”測試。遼寧USB測試代理商