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USB3.2、PCIE G5/4等一致性测试?江西USB物理层测试HDMI测试
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。江西USB物理层测试HDMI测试USB3.0眼图测试方法 USB3.0物理层测试 USB3.0眼图测试。
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。
必要性:评估性能:传输速率是衡量USB2.0设备性能的重要指标之一。通过测试传输速率,可以准确评估设备在实际数据传输时的性能表现,包括数据传输速度和效率。确保一致性:USB2.0规范规定了比较高传输速率为480Mbps。传输速率测试可验证设备是否能够达到这一速率,以确保设备在不同环境下数据传输的一致性。满足需求:不同应用场景和使用需求可能对传输速率有特定的要求。例如,高清视频传输、大文件传输等需要较高的传输速率。通过测试传输速率,可以评估设备是否能满足用户的特定数据传输需求。精确计划:了解设备的传输速率可以帮助制定合理的计划。根据设备的实际传输速率,可以预估数据传输所需的时间,并作出相应的调整和安排。USB 2.0与USB 3.0的物理层测试是否有区别?
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。如何测试USB接口在高温环境下的性能?江西USB物理层测试HDMI测试
如何测试USB接口的统一分析仪特性?江西USB物理层测试HDMI测试
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。江西USB物理层测试HDMI测试