USB4.0的接收容限測(cè)試
對(duì)于USB4.0的接收端來說,主要進(jìn)行的是接收容限測(cè)試,用于驗(yàn)證接收端在壓力信號(hào)(StressedElectricalSignal)下的表現(xiàn)。具體的測(cè)試項(xiàng)目包括壓力信號(hào)的誤碼率測(cè)試(BER)、突發(fā)誤碼率測(cè)試(MultiError-Burst)、頻率偏差(FrequencyVariations)、回波損耗(ReturnLoss)等。
誤碼率的測(cè)試要在壓力信號(hào)下進(jìn)行,因此需要先用高速誤碼儀的碼型發(fā)生器產(chǎn)生帶預(yù)加重、正弦抖動(dòng)(PJ)、隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)、擴(kuò)頻時(shí)鐘(SSC)、共模噪聲(ACCM)的信號(hào),并用高帶寬示波器進(jìn)行壓力信號(hào)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成后再把壓力信號(hào)注入被測(cè)件,在不同的正弦抖動(dòng)幅度和頻率下進(jìn)行誤碼率測(cè)試。在USB4.0的接收容限測(cè)試中,需要做兩種場(chǎng)景的測(cè)試:Casel的測(cè)試中沒有插入U(xiǎn)SB電纜,模擬鏈路損耗小的情況;Case2的測(cè)試中要插入2m USB主機(jī)的低速和全速信號(hào)質(zhì)量測(cè)試時(shí)的連接;USB測(cè)試USB測(cè)試USB測(cè)試
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。 USB測(cè)試USB測(cè)試USB測(cè)試USB2.0一致性測(cè)試環(huán)境;示波器、測(cè)試軟件、夾具;
測(cè)試過程Tektronix示波器對(duì)于USB2.0這類接口的測(cè)試都有非常完善的測(cè)試解決方案,這些方案都是標(biāo)準(zhǔn)流程化的,只要進(jìn)入到軟件測(cè)試界面即可按照流程圖一步一步的往下進(jìn)行測(cè)試。下面是測(cè)試時(shí)的相關(guān)設(shè)置和注意事項(xiàng):在測(cè)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?yàn)楹芏鄷r(shí)候線纜與線纜之間有一些偏差,如果不做de-skew就會(huì)導(dǎo)致在差分信號(hào)的正端和負(fù)端引入系統(tǒng)誤差。然后就開啟測(cè)試USB2.0軟件TDSUSB2TestApp,
新USB4標(biāo)準(zhǔn)新USB4標(biāo)準(zhǔn)引入了16種新的預(yù)置值,也就是說,發(fā)射機(jī)均衡現(xiàn)在有16種不同的組合。較USB 3.2發(fā)射機(jī),這是一個(gè)很大的變化,前者支持1個(gè)前沖電平和3個(gè)加重電平。USB4采用雙重角色數(shù)據(jù)操作,使主機(jī)到主機(jī)通信成為可能。USB4接收機(jī)測(cè)試和鏈路/通路初始化中的巨大差異之一,是它采用邊帶通道進(jìn)行通信。USB4接收機(jī)測(cè)試不同于傳統(tǒng) USB 3. 2接收機(jī)測(cè)試。現(xiàn)在,USB4接收機(jī)測(cè)試采用機(jī)載誤碼計(jì)數(shù)器,來計(jì)算BER,因此我們現(xiàn)在需要USB4微控制器,來同時(shí)執(zhí)行發(fā)射機(jī)測(cè)試和接收機(jī)測(cè)試。USB3.0發(fā)送信號(hào)測(cè)試時(shí)要求有那些?
USB信號(hào)完整性測(cè)試
USB3.0和USB2.0相比有著非常本質(zhì)的區(qū)別,USB3.0有兩對(duì)高速差分線分別進(jìn)行信號(hào)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(duì)此進(jìn)行的物理層一致性測(cè)試是非常重要的,USB3.0規(guī)范要求進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試,如發(fā)送端測(cè)試、接收端測(cè)試、線纜測(cè)試等,因此需要多種儀器進(jìn)行測(cè)試。
接著就是設(shè)置DUT類型、速率、夾具和測(cè)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(cè)試的夾具分為了兩類,一類是USB-IF協(xié)會(huì)的,另一類就是Tektronix的,在這里選擇的是USB-IF的測(cè)試夾具;另外一個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)就是Test Method,是否選用USB-IF SigTest的分析方法,通常,我們會(huì)選擇使用;選擇參考時(shí)鐘,一般高速串行信號(hào)都會(huì)選用SSC模式;還要根據(jù)產(chǎn)品使用。 USB3.0電纜、連接器測(cè)試;USB測(cè)試USB測(cè)試USB測(cè)試
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USB測(cè)試USB測(cè)試
4.USB4.0Sideband信號(hào)測(cè)試因?yàn)閁SB4.0需要通過Type-C連接器的SBU1、SBU2等sideband信號(hào)完整復(fù)雜的初始化和協(xié)議控制,所以測(cè)試規(guī)范對(duì)它們的電氣特性測(cè)試做了詳細(xì)的要求。這部分測(cè)試比較簡(jiǎn)單,使用通用示波器和萬用表就可以很方便的完成,感興趣的同學(xué)可以直接參考測(cè)試規(guī)范。
小結(jié):是德科技提供了完整的 USB4.0 電氣測(cè)試方案, 包括發(fā)送端測(cè)試、 接收端測(cè)試、回波損耗測(cè)試 Sideband 信號(hào)測(cè)試。并且,這些方案 已經(jīng)在實(shí)際中得到驗(yàn)證, 表現(xiàn)優(yōu)異。 USB測(cè)試USB測(cè)試USB測(cè)試