USB(UniversalSerialBus2.0,通用串行总线)是一种应用在计算机领域的新型接口技术。USB接口具有传输速度更快,支持热插拔以及连接多个设备的特点。已经在各类外部设备中的被采用。USB接口有四(五)种:USB1.1,USB2.0,USB3.0和USB3.1(3.1Gen1和3.1Gen2)。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps,而USB2.0则可以达到速度480Mbps,并且可以向下兼容USB1.1。早在1995年,就已经有个人电脑带有USB接口了,但由于缺乏软件及硬件设备的支持,这些个人电脑的USB接口都闲置未用。1998年后,随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块,加上USB设备的日渐增多,USB接口才逐步走进了实用阶段。这几年,随着大量支持USB的个人电脑的普及,USB逐步成为个人电脑的标准接口已经是大势所趋。在主机端,推出的个人电脑几乎100%支持USB;而在外设端,使用USB接口的设备也与日俱增,例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等。如何测试USB 3.0接口的USB PD(电力传递)功能?USB物理层测试规格尺寸
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。测量USB物理层测试系列USB 3.0一致性测试方法?
c)EqualizationCalibration针对无源电缆的应用场景,USB的发送端测试点在TP3。示波器在进行信号质量分析前,需要模拟真实device,引入一个参考均衡算法,减轻有损电缆对信号质量的恶化。USB4.0定义了这种参考均衡算法可以有多种不同的连续时间线性均衡(CTLE:Continuous-Time-Linear-Equalizer)和判决反馈均衡(DFE:Decision-Feedback-Equalizer)组成。在做TP3测试前,需要sweep这些组合,找到能提供眼图面积(如果面积相等,参考眼高)的算法,以此为基础,得到TP3相关的测试结果。d)USB4.0抖动分离为了更好表征高达20Gbps的USB4.0信号质量,不同于USB3.2测试Tj,Rj和Dj三个抖动指标,USB4.0定义了严格的TJ,UDJ,DDJ,LPUDJ,DCD等抖动指标,并且对每个指标如何做抖动分离、如何测量做了详细的规定。
USB4.0的规范是2021年5月份发布的”USB4SpecificationVersion1.0withErrataandECNthroughOct.15,2020”;测试规范是2021年7月份发布的”USB4ElectricalComplianceTestSpecificationV1.02”。因为USB4.0需要支持有源电缆和无源电缆两种应用场景,针对的测试点分别是TP2和TP3,即通俗讲的近端测试和远端测试。在进行远端测试时,需要考虑无源电缆的影响。因为一根实体的无源电缆很难完整的表征所有恶劣的场景,包括插入损耗、回波损耗、串扰等,为了保证测试的一致性和可重复性,发动端测试都是用软件的算法,利用示波器嵌入S参数/传递函数的方式,实现参考链路的模拟。同时,为了保证测试精度,USB4.0要求示波器在进行信号捕获前,需要通过去嵌(De-embedded)的方式去除测试电缆的影响。USB物理层测试是否涵盖对传输线路的损耗测试?
USB接口测试USB3.0测试USB-IF标准随着USB技术在消费电子产品和其他电子产品上的快速发展和普及应用,USB性能规范和符合性测试变得越来越重要。如果生产商希望在产品上粘贴符合USB-IF标准的USB认证标志,任何附有USB端口的产品,例如电脑、手机、音视频产品以及其他电子设备等都必须进行USB测试。是获得认可的测试实验室,完全符合USB-IF的标准,可帮助制造商获得USB认证,并在产品上粘贴USB标志。为满足行业发展的需要,提供的USB测试服务,包括USB一致性测试、USB性能测试以及USB产品调试实验室租赁服务。测试服务USB测试服务包括:高速、全速、低速USB设备测试外部装置主机内插卡集线器系统集成电路电线组件连接器USBOTGUSB物理层测试是否需要对不同操作系统进行测试?USB物理层测试规格尺寸
USB4.0 电气测试方案,包括发送端测试、接收端测试、回波损耗测试Sideband信号测试。USB物理层测试规格尺寸
和发送端测试类似, USB4.0 需要支持有源电缆 (Case 1) 和无源电 缆 (Case 2) 两种应用场景,接收端对应的测试点分别是 TP3’和 TP3。既然信号源需要提供一个标准的符合规范的压力信号进行 接收端测试, 就必须采用示波器对压力信号进行校准, 保证信号 源发出的信号经过不同的夹具、电缆后到达测试点各压力成分均 满足规范的要求。同时在接收端测试时, 我们需要准备两条被 USB-IF 协会认证过的无源电缆, 2M 长的 USB4.0 Gen2(10Gb/s) 无源 电缆和 0.8M 长的 USB4.0 Gen3(20Gb/s) 无源电缆, 模拟恶劣的链 路环境。USB物理层测试规格尺寸
针对某特定讯号速度(低速、全速或高速)先选择需进行的量测项目,然后根据层(即DUT的连接层)、测试点(DUT的测试点-近端或远程)以及传输方向(上传或下传测试)设定应用程序,如图所示。在完成了这两步之后,使用者即可执行自动量测了。接着就是设置DUT类型、速率、夹具和测试分析模式,由于DUT是device,所以在Device一栏选择Device;USB2.0的速率为7G;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Tektronix的测试夹具;另外一个非常关键的点就是TestMethod,是否选用USB-IFSigTest的分析方法,通常,我们会...