USB2.0技術(shù)已被的市場接受,它將資料處理速率提升了40倍。資料處理量的增加為許多新型產(chǎn)品打開新天地,包括全動態(tài)視訊至輔助性的、只有錢包大小的硬盤機。但是,隨著資料速率的急速升高,也出現(xiàn)了新的測試和量測方面的挑戰(zhàn)。
資料速率增加40倍后雖然帶來了許多好處,但也給USB2.0兼容性裝置供應(yīng)商帶來了各種新的設(shè)計挑戰(zhàn)。特別是在訊號品質(zhì)問題方面,如電路板的布局、抖動、上升和下降時間、電磁場干擾、噪聲,和接地噪聲等,都已成為需待解決的設(shè)計問題。保持訊號質(zhì)量是保證USB2.0裝置合乎規(guī)格,并獲得USB2.0「認證」標志的關(guān)鍵之一。訊號質(zhì)量測試包括:?眼圖測試?信號速率?數(shù)據(jù)包結(jié)束寬度?交叉電壓范圍(適用于低速和全速)?JK抖動?KJ抖動?連續(xù)抖動?單調(diào)測試(適用于高速)?漲落時間 USB眼圖測試接口測試;湖南機械USB測試
4.USB4.0Sideband信號測試因為USB4.0需要通過Type-C連接器的SBU1、SBU2等sideband信號完整復(fù)雜的初始化和協(xié)議控制,所以測試規(guī)范對它們的電氣特性測試做了詳細的要求。這部分測試比較簡單,使用通用示波器和萬用表就可以很方便的完成,感興趣的同學(xué)可以直接參考測試規(guī)范。
小結(jié):是德科技提供了完整的 USB4.0 電氣測試方案, 包括發(fā)送端測試、 接收端測試、回波損耗測試 Sideband 信號測試。并且,這些方案 已經(jīng)在實際中得到驗證, 表現(xiàn)優(yōu)異。 USB測試多端口矩陣測試克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室USB標準測試方案;
測試過程Tektronix示波器對于USB2.0這類接口的測試都有非常完善的測試解決方案,這些方案都是標準流程化的,只要進入到軟件測試界面即可按照流程圖一步一步的往下進行測試。下面是測試時的相關(guān)設(shè)置和注意事項:在測試前,首先要預(yù)熱、校準示波器(大約20分鐘)、線纜需要做de-skew。這一步非常的關(guān)鍵,特別是線纜做de-skew,因為很多時候線纜與線纜之間有一些偏差,如果不做de-skew就會導(dǎo)致在差分信號的正端和負端引入系統(tǒng)誤差。然后就開啟測試USB2.0軟件TDSUSB2TestApp,
USB電纜/連接器測試和USB2.0相比,USB3.0及以上產(chǎn)品的信號帶寬高出很多,電纜、連接器和信號傳輸路徑驗證變得更加重要。圖3.39是規(guī)范中對支持10Gbps信號的Type-C電纜的插入損耗(InsertionLoss)和回波損耗(ReturnLoss)的要求。
很多高速傳輸電纜的插損和反射是用頻域的S參數(shù)的形式描述的,頻域傳輸參數(shù)的測 試標準是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)。另外,對于電纜來說還有一些時域參數(shù),如差分阻抗和 不對稱偏差(Skew)等也必須符合規(guī)范要求,這兩個參數(shù)通常是用TDR/TDT來測量。目前 很多VNA已經(jīng)可以通過增加時域TDR選件(對頻域測試參數(shù)進行反FFT變換實現(xiàn))的方 式實現(xiàn)TDR/TDT功能。另外,USB Type-C電纜上要測試的線對數(shù)量很多,通過模塊化的 設(shè)計,VNA可以在一個機箱里支持多達32個端口,因此所有差分電纜/連接器的測試項目 都可以通過一 臺多端口的VNA來完成。圖3.40是用多端口的VNA配合測試夾具進行 Type-C 的USB 電纜測試的例子。 usb3.0規(guī)范中對接收端均衡器的定義?
為了模擬傳輸通道對信號的影響,USB協(xié)會提供了相應(yīng)的測試夾具。每套測試夾具由 很多塊組成,可以模擬相應(yīng)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(fā)送信號質(zhì)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(xié)會提供的針對10Gbps的A型接口主機及Micro-B型接口外設(shè)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(shù)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(fù)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(shù)嵌入功能進行通道嵌入的典型的USB3.0的信號質(zhì)量測試環(huán)境。 USB3.0發(fā)送信號測試時要求有那些?測量USB測試銷售
示波器里的USB協(xié)議觸發(fā)條件;湖南機械USB測試
基于Type-C接口還可以更好地支持Power Delivery技術(shù),以實現(xiàn)更智能強大的 充電能力。即插即用、數(shù)據(jù)傳輸與充電合一是USB接口的一個重要特征。在USB2.0時 代,USB接口可以支持2.5W的供電能力(5V/500mA),到USB3.0時代提高到了4.5W (5V/900mA),但這樣的供電能力對于筆記本或者一些稍大點的電器都是不夠的。由于一 些產(chǎn)品的質(zhì)量問題,也出現(xiàn)過充電過程中起火燒毀的事故。為了支持更強大的充電能力,同 時避免安全隱患,USB3.1標準中引入了Power Delivery協(xié)議(即PD協(xié)議),一方面允許更 大范圍的供電能力(比如5V/2A、12V/1.5A、12V/3A、12V/5A、20V/3A、20V/5A),另一方 面要通過CC線進行PD的協(xié)商以了解線纜和對端支持的供電能力,只有協(xié)商成功后才允 許提供更高的電壓或工作電流。圖3. 16展示了PD協(xié)議中定義的不同等級的供電能力 標準。湖南機械USB測試