USB4.0 的 規(guī)范 是 2021 年 5 月份發(fā) 布 的 ”USB4 Specification Version 1.0 with Errata and ECN through Oct. 15, 2020”;測 試 規(guī) 范 是 2021 年 7 月 份 發(fā) 布的 ”USB4 Electrical Compliance Test Specification V1.02”。
因?yàn)?USB4.0 需要支持有源電纜和無源電纜兩種應(yīng)用場景, 針對 的測試點(diǎn)分別是 TP2 和TP3, 即通俗講的近端測試和遠(yuǎn)端測試。 在進(jìn)行遠(yuǎn)端測試時(shí),需要考慮無源電纜的影響。因?yàn)橐桓鶎?shí)體的 無源電纜很難完整的表征所有惡劣的場景, 包括插入損耗、回 波損耗、串?dāng)_等,為了保證測試的一致性和可重復(fù)性,發(fā)動(dòng)端測 試都是用軟件的算法, 利用示波器嵌入 S 參數(shù) / 傳遞函數(shù)的方式, 實(shí)現(xiàn)參考鏈路的模擬。同時(shí), 為了保證測試精度, USB4.0 要求示 波器在進(jìn)行信號捕獲前,需要通過去嵌 (De-embedded) 的方式去除 測試電纜的影響。 USB2.0信號質(zhì)量測試中的測試模式設(shè)置?江蘇USB測試規(guī)格尺寸
從 2015 年到現(xiàn)在,是德科技基于磷化銦 (InP) 工藝的 Infiniium 系 列高帶寬示波器, 憑借其優(yōu)異的低噪聲、低抖動(dòng)底噪等硬件性能 和的尾部擬合”Tail-fit”抖動(dòng)分離算法等軟件,一直是被 Intel 和Thunderbolt 認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可和批準(zhǔn)使用的高帶寬示波器。
進(jìn)入到 USB4.0 時(shí)代,大家如果仔細(xì)通讀每一個(gè)版本的測試規(guī)范, 都可以發(fā)現(xiàn),所以的儀表截屏、設(shè)定和算法,采用的都是德科技 高帶寬示波器。
2019 年,是德科技基于第二代磷化銦(InP 工藝,推出了 110GHz 帶寬, 256GSa/s 采樣率,硬件 10bit ADC,25fs 抖動(dòng)底噪的 UXR 系列示波器, 將高速信號量測精度推到了另外一個(gè)高度。如下所示, 是是德科 技 UXR 示波器和已是業(yè)內(nèi)的是德科技 V 系列示波器,測試同 一個(gè) USB4.0 信號的測試結(jié)果比較, UXR 示波器提供了更優(yōu)的信號 測試余量。 江蘇USB測試規(guī)格尺寸克勞德高速數(shù)字信號測試實(shí)驗(yàn)室USB標(biāo)準(zhǔn)測試方案;
新USB4標(biāo)準(zhǔn)新USB4標(biāo)準(zhǔn)引入了16種新的預(yù)置值,也就是說,發(fā)射機(jī)均衡現(xiàn)在有16種不同的組合。較USB 3.2發(fā)射機(jī),這是一個(gè)很大的變化,前者支持1個(gè)前沖電平和3個(gè)加重電平。USB4采用雙重角色數(shù)據(jù)操作,使主機(jī)到主機(jī)通信成為可能。USB4接收機(jī)測試和鏈路/通路初始化中的巨大差異之一,是它采用邊帶通道進(jìn)行通信。USB4接收機(jī)測試不同于傳統(tǒng) USB 3. 2接收機(jī)測試。現(xiàn)在,USB4接收機(jī)測試采用機(jī)載誤碼計(jì)數(shù)器,來計(jì)算BER,因此我們現(xiàn)在需要USB4微控制器,來同時(shí)執(zhí)行發(fā)射機(jī)測試和接收機(jī)測試。
c)EqualizationCalibration針對無源電纜的應(yīng)用場景,USB的發(fā)送端測試點(diǎn)在TP3。示波器在進(jìn)行信號質(zhì)量分析前,需要模擬真實(shí)device,引入一個(gè)參考均衡算法,減輕有損電纜對信號質(zhì)量的惡化。USB4.0定義了這種參考均衡算法可以有多種不同的連續(xù)時(shí)間線性均衡(CTLE:Continuous-Time-Linear-Equalizer)和判決反饋均衡(DFE:Decision-Feedback-Equalizer)組成。在做TP3測試前,需要sweep這些組合,找到能提供眼圖面積(如果面積相等,參考眼高)的算法,以此為基礎(chǔ),得到TP3相關(guān)的測試結(jié)果。
d)USB4.0抖動(dòng)分離為了更好表征高達(dá)20Gbps的USB4.0信號質(zhì)量,不同于USB3.2測試Tj,Rj和Dj三個(gè)抖動(dòng)指標(biāo),USB4.0定義了嚴(yán)格的TJ,UDJ,DDJ,LPUDJ,DCD等抖動(dòng)指標(biāo),并且對每個(gè)指標(biāo)如何做抖動(dòng)分離、如何測量做了詳細(xì)的規(guī)定。 什么是usb3.1的標(biāo)準(zhǔn)?
a)USB-IFUSB4ETT軟件下圖是USB-IF新推出的USB4ETT(USB4.0ElectricalTestTool)工具的實(shí)際界面,它可以通過USB4ElectricalTestT;手動(dòng)控制)或者USB4ElectricalTestToolCLI.exe(commandlineinterface;自動(dòng)化編程控制)兩種方式,使被測設(shè)備產(chǎn)生必須的測試碼型。
b)TransmitterPresetCalibrationUSB4.0信號為了補(bǔ)償有損鏈路帶來的損耗,定義了16種發(fā)送端均衡(Preset0~Preset15),測試規(guī)范規(guī)定在做發(fā)送端測試前,需要對每一個(gè)接口的每一對高速信號支持的每一種速率分別做Preset的校準(zhǔn),選擇能夠提供值小DDJ值的Preset值,把它設(shè)定到被測體的固件里,作為后續(xù)驗(yàn)證的基礎(chǔ)。 USB3.0信號測試軟件物理層接收端的測試方法;江蘇USB測試規(guī)格尺寸
USB3.0電纜眼圖仿真和均衡仿真;江蘇USB測試規(guī)格尺寸
每一代USB新的標(biāo)準(zhǔn)推出,都考慮到了對前一代的兼容能力,但是一些新的特性可能只能在新的技術(shù)下支持。比如USB3.2的X2模式、USB4.0的20Gbps速率、更強(qiáng)的供電能力及對多協(xié)議的支持等,都只能在新型的Type-C連接器上實(shí)現(xiàn)。由于USB總線的信號速率已經(jīng)很高,且鏈路損耗和鏈路組合的情況非常復(fù)雜,所以給設(shè)計(jì)和測試驗(yàn)證工作帶來了挑戰(zhàn),對于測試儀器的功能和性能要求也與傳統(tǒng)的USB2.0差別很大。下面將詳細(xì)介紹其相關(guān)的電氣性能測試方法。由于涉及的標(biāo)準(zhǔn)眾多,為了避免混淆,我們將把USB3.0、USB3.1、USB3.2標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為USB3.x,并與USB4.0標(biāo)準(zhǔn)分開介紹。江蘇USB測試規(guī)格尺寸