針對某特定訊號速度(低速、全速或高速)先選擇需進行的量測項目,然后根據層(即DUT的連接層)、測試點(DUT的測試點-近端或遠程)以及傳輸方向(上傳或下傳測試)設定應用程序,如圖所示。在完成了這兩步之后,使用者即可執行自動量測了。接著就是設置DUT類型、速率、夾具和測試分析模式,由于DUT是device,所以在Device一欄選擇Device;USB2.0的速率為7G;測試的夾具分為了兩類,一類是USB-IF協會的,另一類就是Tektronix的,在這里選擇的是Tektronix的測試夾具;另外一個非常關鍵的點就是TestMethod,是否選用USB-IFSigTest的分析方法,通常,我們會選擇使用;選擇參考時鐘,一般高速串行信號都會選用SSC模式;還要根據產品使用。USB3.0測試信號的波形;多端口矩陣測試USB測試高速信號傳輸

USB4.0 的 規范 是 2021 年 5 月份發 布 的 ”USB4 Specification Version 1.0 with Errata and ECN through Oct. 15, 2020”;測 試 規 范 是 2021 年 7 月 份 發 布的 ”USB4 Electrical Compliance Test Specification V1.02”。
因為 USB4.0 需要支持有源電纜和無源電纜兩種應用場景, 針對 的測試點分別是 TP2 和TP3, 即通俗講的近端測試和遠端測試。 在進行遠端測試時,需要考慮無源電纜的影響。因為一根實體的 無源電纜很難完整的表征所有惡劣的場景, 包括插入損耗、回 波損耗、串擾等,為了保證測試的一致性和可重復性,發動端測 試都是用軟件的算法, 利用示波器嵌入 S 參數 / 傳遞函數的方式, 實現參考鏈路的模擬。同時, 為了保證測試精度, USB4.0 要求示 波器在進行信號捕獲前,需要通過去嵌 (De-embedded) 的方式去除 測試電纜的影響。 PCI-E測試USB測試價格多少USB3.0一致性測試環境;

測試系統搭建和介紹任何測試系統的搭建都是以測試目的為導向的,在測試之前一定要明確測試目的。對于完整的USB2.0信號完整性測試,需要對TX端和RX端都進行完整的測試,但是對于大多數廠商來講,可能只能完成基本的TX端測試。我們這個測試也只對TX端進行測試,所以測試的系統就是一臺示波器、DUT、測試夾具和測試線纜。
示波器:TektronixTDS7704B,帶寬為7GHz,采樣率為20GS/s;測試探針:TektronixP7330/P7240USB2.0testfixture;測試夾具:TDSUSBFUSB2.0ComplianceTestFixtureWithPowerAdapter;測試軟件:?USBHighSpeedElectricalTestToolRev:1.10;?TDSUSB2TestPackageApplicationV3.0.2;Tektronix的USB2.0發送端一致性測試軟件TDSUSB2可以支持嵌入(Embed)、去嵌入(De-embed)的功能,這對研發工程師的作用非常大。在軟件中還直接內置提供Host和Device的一致性通道傳遞函數,可以嵌入一致性通道模型,完成對一致性測試的要求,這主要體現在包含了測試過程中加入了長通道和短通道的S參數在其中,這時不管你是做的Host端的產品還是Device端的產品,只要在測試時選擇對應參數即可真實的使用情況。這樣也符合一致性測試規范。
此外,在USB4中,我們要參考路由器主機或路由器設備組件通道預算。利好是我們在執行USB4一致性測試時(其在TP2和TP3測試點上執行),TP2和TP3測試點的連接或設置仍是一樣的。新的測試要求和挑戰USB4中出現了許多新的測試要求,同時帶來了需要解決的對應的測試挑戰。第一步是發射機預置校準(Transmitter Present Calibration),這是發射機測試的前提步驟。在這一測試中,我們捕獲全部16個預置波形,然后測量數據確定性抖動 (DDJ)。在USB4中,在通路初始化過程中,接收機會請求改變預置值,對被測參數可能并不會使用比較好的預置值。因此,比較好先驗證和測量所有其他預置值,然后再執行發射機測試。發送信號的測試USB需要的要求;

為了模擬傳輸通道對信號的影響,USB協會提供了相應的測試夾具。每套測試夾具由 很多塊組成,可以模擬相應的PCB走線并在中間插入測試電纜。這些測試夾具通過組合可 以進行發送信號質量的測試,也可以進行接收容限的測試,或者進行接收容限測試前的校 準。圖3 .4是USB協會提供的針對10Gbps的A型接口主機及Micro-B型接口外設的測 試夾具。
除了使用真實的測試夾具和電纜來模擬傳輸通道對信號的影響外,實際測試中還可以 用示波器的S參數嵌入功能來模擬加入傳輸通道影響,這樣可以簡化測試連接,也避免了 夾具反復插拔造成的特性變化。圖3.5是使用夾具直接引出信號,并通過示波器中的S參 數嵌入功能進行通道嵌入的典型的USB3.0的信號質量測試環境。 USB3.0信號測試軟件物理層接收端的測試方法;多端口矩陣測試USB測試高速信號傳輸
USB3.0的信號質量測試報告;多端口矩陣測試USB測試高速信號傳輸
USB3.0、USB3.1、USB3.2、USB4.0每一代的數據速率都有非 常大的提升。需要注意的是,在USB3.1規范推出后,之前USB3.0中定義的5Gbps速被稱為Genl速率,新定義的10Gbps被稱為Gen2速率。而在2019年發布的USB4.0規范中,新增的20Gbps速率被稱為Gen3速率。
USB3.0和之后的標準都采用了雙總線架構(圖3.1),即在USB2.0的基礎上增加了超高速總線部分。超高速總線的信號速率達到5Gbps、10Gbps甚至20Gbps,采用全雙工方式工作。以PC上普遍使用的Type-A連接器為例,為了支持更高速率的信號傳輸,就在原有USB2.0的4根線(Vbus、Gnd、D+、D-)基礎上新增加了5根信號線,包括2對差分線和1根屏蔽地線(如果是Type-C連接器則增加更多)。原來的4根線完全兼容原來的USB2.0設備;新增的這兩對差分線采用全雙工作模式,一對線負責發送,另一對線負責接收,發送和接收都可實現5Gbps或以上速率的數據傳輸。
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