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。如何测试USB设备的功耗?安徽USB物理层测试维修
c)EqualizationCalibration针对无源电缆的应用场景,USB的发送端测试点在TP3。示波器在进行信号质量分析前,需要模拟真实device,引入一个参考均衡算法,减轻有损电缆对信号质量的恶化。USB4.0定义了这种参考均衡算法可以有多种不同的连续时间线性均衡(CTLE:Continuous-Time-Linear-Equalizer)和判决反馈均衡(DFE:Decision-Feedback-Equalizer)组成。在做TP3测试前,需要sweep这些组合,找到能提供眼图面积(如果面积相等,参考眼高)的算法,以此为基础,得到TP3相关的测试结果。d)USB4.0抖动分离为了更好表征高达20Gbps的USB4.0信号质量,不同于USB3.2测试Tj,Rj和Dj三个抖动指标,USB4.0定义了严格的TJ,UDJ,DDJ,LPUDJ,DCD等抖动指标,并且对每个指标如何做抖动分离、如何测量做了详细的规定。安徽USB物理层测试维修如何测试USB接口的波形质量?
USB3.x发送端信号质量测试在进行USB3.x发送端信号质量测试时,会要求测试对象发出特定的测试码型,用实时示波器对该码型进行眼图分析,并测量信号的幅度、抖动、平均数据率及上升/下降时间等。虽然看起来好像比较简单,但实际上USB3.x针对超高速部分的信号测试与传统USB2.0的测试方法有较大的不同,包括很多算法的处理和注意事项。首先,由于USB3.x信号速率很高,且信号的幅度更小,因此测试中需要更高带宽的示波器。对于5Gbps信号的测试,推荐使用至少12.5GHz带宽的示波器;对于10Gbps信号的测试,推荐使用至少16GHz带宽的示波器。其次,对于USB3.x发送端测试,其测试的参考点不是像USB2.0那样只是在发送端的连接器上进行测试,还需要测试经过“一致性通道”(ComplianceChannel)或“参考通道”(ReferenceChannel)传输,并经参考均衡器均衡后的信号质量。通常把直接在发送端连接器上进行的测试叫作“ShortChannel”测试,把经过传输通道进行的测试叫作“LongChannel”测试。
测试过程Tektronix示波器对于USB2.0这类接口的测试都有非常完善的测试解决方案,这些方案都是标准流程化的,只要进入到软件测试界面即可按照流程图一步一步的往下进行测试。下面是测试时的相关设置和注意事项:在测试前,首先要预热、校准示波器(大约20分钟)、线缆需要做de-skew。这一步非常的关键,特别是线缆做de-skew,因为很多时候线缆与线缆之间有一些偏差,如果不做de-skew就会导致在差分信号的正端和负端引入系统误差。然后就开启测试USB2.0软件TDSUSB2TestApp,USB物理层测试是否需要针对不同的USB版本进行测试?
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。USB物理层测试是否涵盖对噪声和干扰的测试?安徽USB物理层测试维修
如何测试USB接口的信号幅度?安徽USB物理层测试维修
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。安徽USB物理层测试维修
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