USB2.0技术已被的市场接受,它将资料处理速率提升了40倍。资料处理量的增加为许多新型产品打开新天地,包括全动态视讯至辅助性的、只有钱包大小的硬盘机。但是,随着资料速率的急速升高,也出现了新的测试和量测方面的挑战。
资料速率增加40倍后虽然带来了许多好处,但也给USB2.0兼容性装置供应商带来了各种新的设计挑战。特别是在讯号品质问题方面,如电路板的布局、抖动、上升和下降时间、电磁场干扰、噪声,和接地噪声等,都已成为需待解决的设计问题。保持讯号质量是保证USB2.0装置合乎规格,并获得USB2.0「认证」标志的关键之一。讯号质量测试包括:⚫眼图测试⚫信号速率⚫数据包结束宽度⚫交叉电压范围(适用于低速和全速)⚫JK抖动⚫KJ抖动⚫连续抖动⚫单调测试(适用于高速)⚫涨落时间 克劳德高速数字信号测试实验室USB标准测试方案;USB测试价目表
根据应用场景的不同,这个“Long Channel”的定义也不同。比如对于 A型接口5Gbps速率的主机的测试,它模拟的是3m长电缆+5英寸PCB走线的影响;对 于B型接口外设的测试,它模拟的是3m长电缆+11英寸PCB走线的影响。因此,USB3.x 的信号质量测试中,5Gbps速率下不同设备类型或者接口类型下嵌入的参考通道模型可能 不一样,测试结果也就可能不一样。但对于10Gbps信号来说,由于USB协会定义的主机 和外设端允许的通道损耗是对称的(都是8.5dB),所以对于主机和外设的测试来说,其嵌入 的通道模型就是一样的。江苏USB测试代理商USB3.0的总线架构展示?
USB4.0 的 规范 是 2021 年 5 月份发 布 的 ”USB4 Specification Version 1.0 with Errata and ECN through Oct. 15, 2020”;测 试 规 范 是 2021 年 7 月 份 发 布的 ”USB4 Electrical Compliance Test Specification V1.02”。
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。
此外,在USB4中,我们要参考路由器主机或路由器设备组件通道预算。利好是我们在执行USB4一致性测试时(其在TP2和TP3测试点上执行),TP2和TP3测试点的连接或设置仍是一样的。新的测试要求和挑战USB4中出现了许多新的测试要求,同时带来了需要解决的对应的测试挑战。第一步是发射机预置校准(Transmitter Present Calibration),这是发射机测试的前提步骤。在这一测试中,我们捕获全部16个预置波形,然后测量数据确定性抖动 (DDJ)。在USB4中,在通路初始化过程中,接收机会请求改变预置值,对被测参数可能并不会使用比较好的预置值。因此,比较好先验证和测量所有其他预置值,然后再执行发射机测试。USB3.0一致性测试内容;
USB(Universal Serial Bus2.0,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(3.1Gen 1和3.1Gen 2)。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Windows 98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。
USB3.0一致性测试环境;USB测试价目表
USB2.0外设的高速信号质量测试项目的连接;USB测试价目表
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”Thunderbolt 3 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-compatible 10.3125Gbps/lane 和 20.625Gbps/lane 两 种 速 率; 同时, 通 过交替模式 (ALT mode) 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测试价目表
每一代USB新的标准推出,都考虑到了对前一代的兼容能力,但是一些新的特性可能只能在新的技术下支持。比如USB3.2的X2模式、USB4.0的20Gbps速率、更强的供电能力及对多协议的支持等,都只能在新型的Type-C连接器上实现。由于USB总线的信号速率已经很高,且链路损耗和链路组合的情况非常复杂,所以给设计和测试验证工作带来了挑战,对于测试仪器的功能和性能要求也与传统的USB2.0差别很大。下面将详细介绍其相关的电气性能测试方法。由于涉及的标准众多,为了避免混淆,我们将把USB3.0、USB3.1、USB3.2标准统称为USB3.x,并与USB4.0标准分开介绍。USB3.0信号质量测试中...