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USB物理层测试基本参数
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自1995年USB1.0的规范发布以来,USB(UniversalSerialBus)接口标准经过了20多年的持续发展和更新,已经成为PC和外设连接使用的接口。USB历经了多年的发展,从代的USB1.0低速(LowSpeed)、USB1.1全速(FullSpeed)标准,逐渐演进到第2代的USB2.0高速(HighSpeed)标准和第3代的USB3.0超高速(SuperSpeed)标准。这些标准目前都已经得到的应用。后来,为了应对eSATA、ThunderBolt等标准对USB标准的威胁,USB协会又分别在2013年和2017年发布了USB3.1及USB3.2的标准。在USB3.1标准中新定义了10Gbps速率以及对Type-C接口的支持;在USB3.2标准中,又基于Type-C接口提供了对X2模式的支持,可以通过收发方向各捆绑2条10Gbps的链路实现20Gbps的数据传输。而新的USB4.0标准已经于2019年发布,可以通过捆绑2条20Gbps的链路实现40Gbps的接口速率。表3.1是USB各代总线的技术对比。如何测试USB接口的传输速率?陕西USB物理层测试一致性测试

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USB3.x的测试码型和LFPS信号在测试过程中,根据不同的测试项目,被测件需要能够发出不同的测试码型,如表3.2所示。比如CPO和CP9是随机的码流,在眼图和总体抖动(TJ)的测试项目中就需要被测件发出这样的码型;而CP1和CP10是类似时钟一样跳变的数据码流,可以用于扩频时钟SSC以及随机抖动(RJ)的测试。还有一些码型可以用于预加重等项目的测试,供用户调试使用。根据USB3.1的LTSSM(LinkTrainingandStatusStateMachine)状态机的定义(图3.8),在通过上下拉电阻检测到对端的50Ω负载端接后,被测件就进入Polling(协商)阶段。在这个阶段,被测件会先发出Polling.LFPS的码型和对端协商(LFPS的测试,后面我们还会提到),如果对端有正常回应,就可以继续协商直至进入Uo的正常工作状态;但如果对端没有回应(比如连接示波器做测试时),则被测件内部的状态机就会超时并进入一致性测试模式(ComplianceMode),在这种模式下被测件可以发出不同的测试码型以进行信号质量的一致性测试上海测试服务USB物理层测试USB物理层测试是否需要考虑差分信号的匹配性?

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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。

分析信号:检查测量结果以评估信号的质量和完整性。关注以下方面:幅度:评估信号的幅度是否达到规范要求。波形:检查信号的波形是否符合USB2.0标准规范。噪音:分析信号中的噪音水平,确保其在规定范围内。验证结果:将测量得到的信号质量与USB2.0标准要求进行比较,判断设备是否具有良好的信号完整性。需要注意的是,信号完整性测试应当进行多个频率和幅度的测试,并在不同条件下进行,以评估设备在各种传输情况下的信号质量。此外,在进行信号完整性测试时,还应该注意测试环境的稳定性,避免外界干扰对测试结果造成影响。通过进行USB2.0信号完整性测试,可以确保设备提供稳定、高质量的信号传输。这能够保证数据传输的可靠性,避免因信号质量不佳而导致的数据错误或丢失。另外,信号完整性测试还有助于验证设备是否符合USB2.0标准并为设备的改进和优化提供参考支持。USB物理层测试的目的是什么?

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USB2.0信号完整性测试是一项关键的测试任务,用于评估USB2.0设备在数据传输过程中信号的质量和稳定性。以下是进行USB2.0信号完整性测试的一般步骤:准备测试环境:确保测试环境符合USB2.0标准要求,包括合适的计算机和USB2.0测试设备。连接USB2.0设备:将要测试的USB2.0设备连接到计算机上,并插入到USB2.0接口。选择信号发生器:选择合适的信号发生器,可以产生不同频率和幅度的信号。设置信号参数:根据测试要求,设置所需的信号参数,包括信号频率、幅度和波形等。连接信号发生器:将信号发生器的输出端与待测USB2.0设备的对应端口连接起来。测量信号质量:使用示波器或信号分析仪等仪器,对从USB2.0设备接收到的信号进行测量。USB物理层测试是否需要考虑端到端的电缆连接质量?上海测试服务USB物理层测试

USB物理层测试是否涵盖对噪声和干扰的测试?陕西USB物理层测试一致性测试

基于Type-C接口还可以更好地支持Power Delivery技术,以实现更智能强大的 充电能力。即插即用、数据传输与充电合一是USB接口的一个重要特征。在USB2.0时 代,USB接口可以支持2.5W的供电能力(5V/500mA),到USB3.0时代提高到了4.5W (5V/900mA),但这样的供电能力对于笔记本或者一些稍大点的电器都是不够的。由于一 些产品的质量问题,也出现过充电过程中起火烧毁的事故。为了支持更强大的充电能力,同 时避免安全隐患,USB3.1标准中引入了Power Delivery协议(即PD协议),一方面允许更 大范围的供电能力(比如5V/2A、12V/1.5A、12V/3A、12V/5A、20V/3A、20V/5A),另一方 面要通过CC线进行PD的协商以了解线缆和对端支持的供电能力,只有协商成功后才允 许提供更高的电压或工作电流。展示了PD协议中定义的不同等级的供电能力 标准。陕西USB物理层测试一致性测试

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USB4.0 标准定义了非常详细、复杂的发送端测试要求,需要对每 个 Type-C 口、每一条 lane、每一种速率下信号做 Preset Calibration、 Equalization Calibration; 然 后以次为基础, 测试所有抖动 (TJ/UDJ/ DDJ/LPUDJ/DCD)、眼图、上升时间 / 下降时间、 SSC 等指标; 并 且每一个测试都伴随着测试码型的切换。。。如果用手动方式, 做 一次完整的测试, 这几乎是不可能的任务。是德科技 D9040USBC 一致性测试软件完美地解决了整个问题。如下所示,可以将示波 器作为控制 PC, USB-IF 的 USB4...

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