上海多端口矩阵测试USB物理层测试

USB4.0技术简介USB全称UniversalSerialBus(通用串行总线)，早在1994年被众多电脑厂商采纳用以解决当时接口不统一的问题。在随后二十多年时间里，USB技术不断发展，标准经历了USB1.0/1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1到USB3.2，直到现在的USB4.0。USB4.0直接采用的是Intel和Apple从2015年在笔记本电脑上推出的、基于Type-C接口的“雷电”Thunderbolt3协议标准，数据传输速率支持10Gbps/lane和20Gbps/lane两种速率，选择性地支持TBT3-compatible10.3125Gbps/lane和20.625Gbps/lane两种速率；同时，通过交替模式(ALTmode)支持DisplayPort，PCIE等信号标准。为了避免混淆，Intel将未来准备在笔记本电脑上部署的Thunderbolt接口，统一命名为Thunderbolt4.0。USB物理层测试是否包括对超级速度USB（USB 3.1及更高版本）的测试？上海多端口矩阵测试USB物理层测试

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。上海多端口矩阵测试USB物理层测试什么是USB兼容性测试？

需要指出的是在TP3(Case2)远端校准时，除了Type-Ccable外，还需要ISIboards，利用网络分析实测，保证ISIboards+Type-Ccable+Testfixture整个测试链路的插入损耗满足18-19dBat5GHzforGen2(10Gbps)和16-17dBat10GHzforGen3(20Gbps)的要求。同时，是德科技提供N5991U40AUSB4.0全自动化接收端软件，帮助客户非常方便的控制示波器对误码仪输出的加压信号进行校准，通过USB4.0Microcontroller和USB4ETT软件读取误码测试时误码仪和被测芯片Preset和链路协商过程、以及的误码测试结果，生成完整的测试报告。

Type-C的接口是双面的，也就是同一时刻只有TX1+/TX1一或者TX2+/TX2-引脚上会有USB3.1信号输出，至于哪一面有信号输出，取决于插入的方向。如图3.18所示，默认情况下DFP设备在CC引脚上有上拉电阻Rp,UFP设备在CC引脚上有下拉电阻Ra,根据插入的电缆方向不同，只有CCl或者CC2会有连接，通过检测CCl或者CC2上的电压变化，DFP和UFP设备就能感知到对端的插入从而启动协商过程。信号质量的测试过程中，由于被测件连接的是测试夹具，并没有真实地对端设备插入，这就需要人为在测试夹具上模拟电阻的上下拉来欺骗被测件输出信号如何测试USB连接线的质量？

USB电缆/连接器测试和USB2.0相比，USB3.0及以上产品的信号带宽高出很多，电缆、连接器和信号传输路径验证变得更加重要。图3.39是规范中对支持10Gbps信号的Type-C电缆的插入损耗(InsertionLoss)和回波损耗(ReturnLoss)的要求。很多高速传输电缆的插损和反射是用频域的S参数的形式描述的，频域传输参数的测试标准是矢量网络分析仪(VNA)。另外，对于电缆来说还有一些时域参数，如差分阻抗和不对称偏差(Skew)等也必须符合规范要求，这两个参数通常是用TDR/TDT来测量。目前很多VNA已经可以通过增加时域TDR选件(对频域测试参数进行反FFT变换实现)的方式实现TDR/TDT功能。另外，USBType-C电缆上要测试的线对数量很多，通过模块化的设计，VNA可以在一个机箱里支持多达32个端口，因此所有差分电缆/连接器的测试项目都可以通过一台多端口的VNA来完成。图3.40是用多端口的VNA配合测试夹具进行Type-C的USB电缆测试的例子。如何测试USB接口的传输速率？上海多端口矩阵测试USB物理层测试

USB物理层测试是否包括各种设备类型的测试？上海多端口矩阵测试USB物理层测试

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。上海多端口矩阵测试USB物理层测试