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應(yīng)用解決方案

USB

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USB 3.2電氣一致性測(cè)試

總覽

單獨(dú)針對(duì)USB 3.2 電氣一致性測(cè)試的項(xiàng)目數(shù)量略有降低；但USB是向下兼容的設(shè)備，需要同時(shí)滿足USB 2.0 的電氣測(cè)試結(jié)果。
對(duì)于 USB3.2，物理層測(cè)試包括發(fā)射機(jī) LFPS（低頻周期信號(hào)）、SSC（擴(kuò)頻時(shí)鐘）、抖動(dòng)、眼圖測(cè)試和接收機(jī)合規(guī)性。
由于USB 3.2 內(nèi)分為Gen1、Gen2、Gen2x2，分別對(duì)應(yīng)5Gbps、10Gbps、20Gbps三種不同速率。其中Gen1和Gen2由于只采用了一對(duì)高速數(shù)據(jù)線，因此對(duì)于type A（扁口）、type B（方口）仍然適用。而Gen2x2由于內(nèi)部變成兩對(duì)高速數(shù)據(jù)線，導(dǎo)致與A/B口失去兼容性，只能使用typeC接口。因此測(cè)試時(shí)需要針對(duì)相應(yīng)的接口選擇夾具。

測(cè)試設(shè)備要求

實(shí)時(shí)示波器

  • 帶寬建議≥16GHz
  • 采樣速率：80GSample/s，至少同時(shí)采集2通道
  • 存儲(chǔ)深度：大于50MSample每通道
  • 第一和第二順序時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)功能
  • CTLE和DFE的均衡功能
  • 抖動(dòng)測(cè)量功能
  • 加嵌/去嵌功能
  • 配套高阻探頭

附件

  • 測(cè)試夾具（按需選擇）
  • 有源或無(wú)源線纜
  • 信道PCB板

WaveMaster 8 Zi-B Oscilloscopes


LabMaster 10 Zi-A Oscilloscopes

碼型發(fā)生器

生成信號(hào)，具有多種模式，抖動(dòng)注入能力。
  • 數(shù)據(jù)速率：≥20Gbps
  • 數(shù)據(jù)碼型：PRBS15, PRBS31, 方波
  • 差分振幅范圍：0-2Vpp，10mV步進(jìn)
  • 20%-80%上升時(shí)間：≥10ps
  • 內(nèi)在抖動(dòng)：≤400fs RMS
  • 隨機(jī)抖動(dòng)輪廓不小于500MHz
  • 均衡模式
  • 能夠創(chuàng)建符合USB3.2基本要求的RX CLK開關(guān)SSC配置文件
  • 內(nèi)置一個(gè)SJ抖動(dòng)源

MP1900A BERT

LFPS（低頻周期信號(hào)）

低頻周期信令(LFPS)用于處于低功率鏈路狀態(tài)的鏈路的兩個(gè)端口之間的側(cè)帶通信。當(dāng)一個(gè)鏈接正在溝通時(shí)，或當(dāng)下游端口發(fā)出熱重啟以重置鏈接時(shí)，也會(huì)使用它。
針對(duì)LFPS，需要分別進(jìn)行 TX 和 RX 測(cè)試

LFPS TX 測(cè)試

1.將DUT連接到一個(gè)簡(jiǎn)單的breakout測(cè)試夾具。如果DUT是由總線供電的設(shè)備，請(qǐng)斷開總線電源。
2.打開被測(cè)設(shè)備的電源（如果DUT為總線供電設(shè)備，則連接總線供電），讓設(shè)備通過(guò)Rx.Detect狀態(tài)到Polling.LFPS 子狀態(tài)
3.觸發(fā)由DUT發(fā)送的初始LFPS burst，并捕獲前五個(gè)burst進(jìn)行分析。
4.測(cè)量以下LFPS參數(shù)，并與USB3.2的規(guī)范要求進(jìn)行比較：

LFPS RX 測(cè)試

該測(cè)試用于驗(yàn)證DUT低頻周期信號(hào)接收機(jī)識(shí)別的LFPS信號(hào)的電壓波動(dòng)和占空比都在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。包括通過(guò)改變附加的LFPS參數(shù)來(lái)測(cè)試LFPS接收機(jī)的測(cè)試。
RX測(cè)試的方式與TX測(cè)試相近
1.將DUT連接到一個(gè)簡(jiǎn)單的breakout測(cè)試夾具。如果DUT是由總線供電的設(shè)備，請(qǐng)斷開總線電源。
2.打開被測(cè)設(shè)備的電源（如果DUT為總線供電設(shè)備，則連接總線供電），讓設(shè)備通過(guò)Rx.Detect狀態(tài)到Polling.LFPS 子狀態(tài)
3.觸發(fā)由DUT發(fā)送的初始LFPS突發(fā)，并使用以下參數(shù)向DUT發(fā)送LFPS信號(hào)：
      1.tPeriod：50 ns.
      2.差模峰峰值輸出電壓： 800 mV.
      3.占空比 ： 50%
4.如果設(shè)備識(shí)別出LFPS并開始發(fā)送TXEQ序列，則測(cè)試通過(guò)
5.按照以下差模峰峰值輸出電壓、占空比的變化，重復(fù)以上測(cè)試。


傳輸眼圖測(cè)試

眼圖測(cè)試驗(yàn)證在符合標(biāo)稱發(fā)射器均衡的合規(guī)性測(cè)試端口測(cè)量，并經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)耐ǖ篮秃筇幚砗螅瑵M足眼寬、確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)要求。
根據(jù)不同的接口類型，需要使用不同的夾具和線纜滿足測(cè)試要求。如：針對(duì)設(shè)備的typeC接口，連接方式為：待測(cè)設(shè)備>> USB 3.1 設(shè)備夾具 1C >> 示波器 (內(nèi)嵌 7dB 線纜 + 主機(jī)/設(shè)備 PCB)。

使用的示波器針對(duì)5GT/s，則采樣速率需不小于40GSample；對(duì)于10GT/s，則要求示波器采樣速率不小于80GSample/s。
同時(shí)示波器還應(yīng)具有加嵌/去嵌功能，用于滿足對(duì)測(cè)試線纜的加嵌或去嵌。同時(shí)，示波器應(yīng)具有抖動(dòng)測(cè)量功能，用于分離眼圖中的抖動(dòng)


10GT/s TX EQ測(cè)試

TX EQ測(cè)試用于驗(yàn)證發(fā)射機(jī)是否滿足傳輸均衡化的要求，該項(xiàng)測(cè)試只針對(duì)Gen2以上產(chǎn)品
10GT/s TX EQ測(cè)試步驟：
1.使用夾具，斷開電源。
2.對(duì)于設(shè)備，接上供電，讓設(shè)備通過(guò)Rx.Detect狀態(tài)到達(dá)Compliance狀態(tài)。
3.如果是typeC接口，只需針對(duì)一邊進(jìn)行測(cè)試即可
4.發(fā)送一個(gè)PING.LFPS信號(hào)到待測(cè)設(shè)備RX端口，開始傳輸CP13模式信號(hào)，并用高速示波器上以不超過(guò)12.5ps （≥80GSample/s）的單位間隔捕獲至少2,000,000個(gè)單位間隔（200微秒）的波形。
5.重復(fù)步驟4，捕捉CP14和CP15模式的信號(hào)。
6.使用SigTest Transmitter Equalization 測(cè)試選件來(lái)讀取記錄的CP13、CP14 和 CP15 波形，并計(jì)算得到TX EQ。所有TX EQ必須在其規(guī)定的范圍內(nèi)。



擴(kuò)頻時(shí)鐘測(cè)試

所有端口都需要具有擴(kuò)頻時(shí)鐘(SSC)調(diào)制。允許為兩個(gè)不同的組件提供相同的SSC時(shí)鐘，但不是必需的，因此可以異步生成SSC。沒有指定SSC配置文件，并且是特定于供應(yīng)商的。因此測(cè)試不是也不是必需的。

在目前越來(lái)越高速傳輸?shù)慕涌跁?huì)產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，USB-IF協(xié)會(huì)使用了展頻頻率SSC (Spread Spectrum Clock)的方式來(lái)降低傳輸訊號(hào)在同一個(gè)頻率上的頻譜振幅，也進(jìn)而減少了電磁干擾。SSC的原理類似我們的頻率調(diào)變(Frequency Modulation)，對(duì)傳輸訊號(hào)做一個(gè)三角波周期的頻率調(diào)變。


接收機(jī)抖動(dòng)容限測(cè)試

該測(cè)試驗(yàn)證了接收機(jī)在多個(gè)頻率上存在確定性和隨機(jī)抖動(dòng)的情況下能夠正常工作。抖動(dòng)特性由USB3.2規(guī)范定義。為了減少測(cè)試時(shí)間，接收機(jī)采用誤碼比(BER)為10-10下進(jìn)行測(cè)試。

接收機(jī)測(cè)試是在測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)設(shè)備中使用異步SSC時(shí)鐘進(jìn)行的。測(cè)試系統(tǒng)的SSC應(yīng)在最大規(guī)定的SSC頻率(33KHz)下為三角形，向下分布為5000ppm。測(cè)試系統(tǒng)SSC應(yīng)滿足旋轉(zhuǎn)率的規(guī)格限制。

抖動(dòng)容忍度測(cè)試配置

抖動(dòng)容限測(cè)試針對(duì)5GT/s 、 10GT/s 分別有不同的限值。同時(shí)typeC接口測(cè)試時(shí)，需要翻轉(zhuǎn)面進(jìn)行測(cè)試

抖動(dòng)容限曲線
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