USB 3.0 物理层发送端测试方法

简介：
本简介讨论了针对USB 3.0物理层发送端的测试方法，包括信号完整性、眼图分析及兼容性验证等技术细节。 USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接键盘、鼠标、打印机、扫描仪、数码相机、MP3播放器及U盘等外部设备至计算机的接口标准，它实现了外围设备与电脑之间的标准化链接。自2000年以来，支持USB 2.0版本的计算设备和配件已被广泛采用。该版本包括三种传输速率：高速（480Mbps）、全速（12Mbps）及低速（1.5Mbps）。目前除了键盘和鼠标为低速设备外，大多数设备都使用高达480Mpbs速度的高速接口。 ### USB 3.0物理层发送端测试方案详解 #### 一、USB 3.0概述 USB 3.0标准于2008年11月由HP、Intel、微软等公司联合发布，作为最新的USB规范。相比之前的版本（如USB 2.0），它提供了高达5Gbps的传输速率，是前者的十倍以上。这种显著的速度提升主要得益于其新的物理层设计和更高效的信号处理技术。 #### 二、USB 3.0 物理层特性 与早期标准对比，USB 3.0的主要改进包括： - **更高的带宽**：支持高达5Gbps的传输速率。 - **双向数据流**：可以同时进行发送和接收操作。 - **增强电源管理能力**：提供更快唤醒时间和更低功耗模式。 - **兼容性**：尽管性能显著提升，USB 3.0仍保持与旧版本（如2.0及1.1）的向后兼容。 #### 三、USB 3.0物理层发送端测试方案 ##### 3.1 测试背景和目标 随着USB 3.0标准的推出，确保其符合规范要求变得至关重要。特别是发送端的质量直接影响到数据传输的效果和可靠性。本部分将详细介绍USB 3.0物理层发送端的具体测试方法。 ##### 3.2 必需设备与工具 - **高带宽示波器**：至少需要12.5GHz的带宽来捕捉并分析信号，包括第五次谐波；如力科SDA813Zi型号具有高达13GHz的频率和40GSamples（最高可达80GSs）采样率。 - **一致性测试软件**：例如QualiPHY可以实现自动化测试，并生成多种格式的结果报告。 - **眼图医生软件**：用于分析并优化信号质量，支持去嵌功能以消除夹具影响。 - **测试夹具**：模拟实际应用中电缆和连接器的影响。 ##### 3.3 测试流程与方法 1. 设置测试环境：将待测芯片的USB端口接入到相应设备，并通过PCB传输线引出信号至四个SMA接口（两个TX，两个RX）。 2. 进行信号测量：使用同轴电缆连接示波器进行数据捕获。考虑夹具可能造成的衰减、色散或反射问题，需利用眼图医生软件中的去嵌功能来修正这些影响。 3. 执行一致性测试：通过QualiPHY自动执行一系列的检查项目，包括差分电压摆幅测量、去加重比值测定等。 ##### 3.4 测试结果分析 - **对比眼图**：展示夹具校正前后信号质量的变化。理想情况下，矫正后的图像应显示出更清晰的眼轮廓。 - **验证电压范围和去加重程度**：确保测试参数符合USB 3.0规范的严格标准。 #### 四、结论 对于保证数据传输的质量而言，USB 3.0物理层发送端的测试方案至关重要。通过使用高带宽示波器、一致性的软件工具以及合适的硬件设备，并结合夹具去嵌技术的应用，可以有效完成各项检测任务并确保其符合规范要求。