自1995年USB1.0的规范发布以来,USB(UniversalSerialBus)接口标准经过了20多年的持续发展和更新,已经成为PC和外设连接使用的接口。USB历经了多年的发展,从代的USB1.0低速(LowSpeed)、USB1.1全速(FullSpeed)标准,逐渐演进到第2代的USB2.0高速(HighSpeed)标准和第3代的USB3.0超高速(SuperSpeed)标准。这些标准目前都已经得到的应用。后来,为了应对eSATA、ThunderBolt等标准对USB标准的威胁,USB协会又分别在2013年和2017年发布了USB3.1及USB3.2的标准。在USB3.1标准中新定义了10Gbps速率以及对Type-C接口的支持;在USB3.2标准中,又基于Type-C接口提供了对X2模式的支持,可以通过收发方向各捆绑2条10Gbps的链路实现20Gbps的数据传输。而新的USB4.0标准已经于2019年发布,可以通过捆绑2条20Gbps的链路实现40Gbps的接口速率。表3.1是USB各代总线的技术对比。进行USB 2.0 物理层测试?智能化多端口矩阵测试USB物理层测试推荐货源

USB(UniversalSerialBus2.0,通用串行总线)是一种应用在计算机领域的新型接口技术。USB接口具有传输速度更快,支持热插拔以及连接多个设备的特点。已经在各类外部设备中的被采用。USB接口有四(五)种:USB1.1,USB2.0,USB3.0和USB3.1(3.1Gen1和3.1Gen2)。理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps,而USB2.0则可以达到速度480Mbps,并且可以向下兼容USB1.1。早在1995年,就已经有个人电脑带有USB接口了,但由于缺乏软件及硬件设备的支持,这些个人电脑的USB接口都闲置未用。1998年后,随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块,加上USB设备的日渐增多,USB接口才逐步走进了实用阶段。这几年,随着大量支持USB的个人电脑的普及,USB逐步成为个人电脑的标准接口已经是大势所趋。在主机端,推出的个人电脑几乎100%支持USB;而在外设端,使用USB接口的设备也与日俱增,例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等。测量USB物理层测试信号完整性测试USB物理层测试是否需要考虑不同的数据传输模式?

和发送端测试类似, USB4.0 需要支持有源电缆 (Case 1) 和无源电 缆 (Case 2) 两种应用场景,接收端对应的测试点分别是 TP3’和 TP3。既然信号源需要提供一个标准的符合规范的压力信号进行 接收端测试, 就必须采用示波器对压力信号进行校准, 保证信号 源发出的信号经过不同的夹具、电缆后到达测试点各压力成分均 满足规范的要求。同时在接收端测试时, 我们需要准备两条被 USB-IF 协会认证过的无源电缆, 2M 长的 USB4.0 Gen2(10Gb/s) 无源 电缆和 0.8M 长的 USB4.0 Gen3(20Gb/s) 无源电缆, 模拟恶劣的链 路环境。
USB电缆/连接器测试和USB2.0相比,USB3.0及以上产品的信号带宽高出很多,电缆、连接器和信号传输路径验证变得更加重要。图3.39是规范中对支持10Gbps信号的Type-C电缆的插入损耗(InsertionLoss)和回波损耗(ReturnLoss)的要求。很多高速传输电缆的插损和反射是用频域的S参数的形式描述的,频域传输参数的测试标准是矢量网络分析仪(VNA)。另外,对于电缆来说还有一些时域参数,如差分阻抗和不对称偏差(Skew)等也必须符合规范要求,这两个参数通常是用TDR/TDT来测量。目前很多VNA已经可以通过增加时域TDR选件(对频域测试参数进行反FFT变换实现)的方式实现TDR/TDT功能。另外,USBType-C电缆上要测试的线对数量很多,通过模块化的设计,VNA可以在一个机箱里支持多达32个端口,因此所有差分电缆/连接器的测试项目都可以通过一台多端口的VNA来完成。图3.40是用多端口的VNA配合测试夹具进行Type-C的USB电缆测试的例子。USB物理层测试是否需要针对不同的USB版本进行测试?

Type-C的接口是双面的,也就是同一时刻只有TX1+/TX1一或者TX2+/TX2-引脚上会有USB3.1信号输出,至于哪一面有信号输出,取决于插入的方向。如图3.18所示,默认情况下DFP设备在CC引脚上有上拉电阻Rp,UFP设备在CC引脚上有下拉电阻Ra,根据插入的电缆方向不同,只有CCl或者CC2会有连接,通过检测CCl或者CC2上的电压变化,DFP和UFP设备就能感知到对端的插入从而启动协商过程。信号质量的测试过程中,由于被测件连接的是测试夹具,并没有真实地对端设备插入,这就需要人为在测试夹具上模拟电阻的上下拉来欺骗被测件输出信号如何测试USB接口的统一分析仪特性?测量USB物理层测试信号完整性测试
如何测试USB接口的信号幅度?智能化多端口矩阵测试USB物理层测试推荐货源
USB2.0测试的目的是确保USB2.0设备在数据传输和供电方面的性能和功能符合规范,并能够稳定可靠地工作。以下是USB2.0测试的重要性:确保数据传输质量:USB2.0设备通过USB接口进行数据传输,测试可以验证设备的数据传输速率和稳定性。这有助于确保设备能够快速、准确地传输数据,避免数据丢失或损坏,提高数据传输质量。保证供电能力:USB2.0接口不仅用于数据传输,还可以为许多设备提供电源供应。USB2.0测试可以确保设备的电源输出稳定,电压和电流在规定范围内,从而保证设备能够正常供电,并满足设备的电力需求。智能化多端口矩阵测试USB物理层测试推荐货源
USB4.0 标准定义了非常详细、复杂的发送端测试要求,需要对每 个 Type-C 口、每一条 lane、每一种速率下信号做 Preset Calibration、 Equalization Calibration; 然 后以次为基础, 测试所有抖动 (TJ/UDJ/ DDJ/LPUDJ/DCD)、眼图、上升时间 / 下降时间、 SSC 等指标; 并 且每一个测试都伴随着测试码型的切换。。。如果用手动方式, 做 一次完整的测试, 这几乎是不可能的任务。是德科技 D9040USBC 一致性测试软件完美地解决了整个问题。如下所示,可以将示波 器作为控制 PC, USB-IF 的 USB4...