信号完整性测试USB物理层测试多端口矩阵测试

测试系统搭建和介绍任何测试系统的搭建都是以测试目的为导向的，在测试之前一定要明确测试目的。对于完整的USB2.0信号完整性测试，需要对TX端和RX端都进行完整的测试，但是对于大多数厂商来讲，可能只能完成基本的TX端测试。我们这个测试也只对TX端进行测试，所以测试的系统就是一台示波器、DUT、测试夹具和测试线缆。示波器：TektronixTDS7704B，带宽为7GHz，采样率为20GS/s；测试探针：TektronixP7330/P7240USB2.0testfixture；测试夹具：TDSUSBFUSB2.0ComplianceTestFixtureWithPowerAdapter；测试软件：•USBHighSpeedElectricalTestToolRev:1.10；•TDSUSB2TestPackageApplicationV3.0.2；Tektronix的USB2.0发送端一致性测试软件TDSUSB2可以支持嵌入（Embed)、去嵌入（De-embed）的功能，这对研发工程师的作用非常大。在软件中还直接内置提供Host和Device的一致性通道传递函数，可以嵌入一致性通道模型，完成对一致性测试的要求，这主要体现在包含了测试过程中加入了长通道和短通道的S参数在其中，这时不管你是做的Host端的产品还是Device端的产品，只要在测试时选择对应参数即可真实的使用情况。这样也符合一致性测试规范。如何测试USB 3.0超速电缆的性能？信号完整性测试USB物理层测试多端口矩阵测试

每一代USB新的标准推出，都考虑到了对前一代的兼容能力，但是一些新的特性可能只能在新的技术下支持。比如USB3.2的X2模式、USB4.0的20Gbps速率、更强的供电能力及对多协议的支持等，都只能在新型的Type-C连接器上实现。由于USB总线的信号速率已经很高，且链路损耗和链路组合的情况非常复杂，所以给设计和测试验证工作带来了挑战，对于测试仪器的功能和性能要求也与传统的USB2.0差别很大。下面将详细介绍其相关的电气性能测试方法。由于涉及的标准众多，为了避免混淆，我们将把USB3.0、USB3.1、USB3.2标准统称为USB3.x,并与USB4.0标准分开介绍。信号完整性测试USB物理层测试多端口矩阵测试USB物理层测试中使用的主要测试设备有哪些？

由于数据速率提升，能够支持的电缆长度也会缩短。比如USB2.0电缆长度能够达到5m,USB3.0接口支持的电缆长度在5Gbps速率下可以达到3m,USB3.1在10Gbps速率下如果不采用特殊的有源电缆技术只能达到1m。USB4.0标准中通过提升芯片性能，在10Gbps速率下可以支持2m的电缆传输，而在20Gbps速率下也能支持0.8m的无源电缆。随着新的更高速率接口的产生，原有的USB连接器技术也在不断改进。图3.2是一些类型的USB2.0和USB3.0连接器类型。其中，Type-C是随着USB3.x标准推出的新型高性能连接器，也可以向下兼容提供USB2.0的连接。对于不同类型连接器的主机、设备、电缆来说，其传输通道损耗的要求也不一样。图3.3是USB3.1标准中各种速率和接口类型组合对于链路损耗的要求(损耗值对应的是Nyquist频点，即信号数据速率的1/2频率处),在具体电路设计和测试中可以参考。

针对某特定讯号速度(低速、全速或高速)先选择需进行的量测项目，然后根据层(即DUT的连接层)、测试点(DUT的测试点-近端或远程)以及传输方向(上传或下传测试)设定应用程序，如图所示。在完成了这两步之后，使用者即可执行自动量测了。接着就是设置DUT类型、速率、夹具和测试分析模式，由于DUT是device，所以在Device一栏选择Device；USB2.0的速率为7G；测试的夹具分为了两类，一类是USB-IF协会的，另一类就是Tektronix的，在这里选择的是Tektronix的测试夹具；另外一个非常关键的点就是TestMethod，是否选用USB-IFSigTest的分析方法，通常，我们会选择使用；选择参考时钟，一般高速串行信号都会选用SSC模式；还要根据产品使用。USB物理层测试是否包括对超级速度USB（USB 3.1及更高版本）的测试？

USB测试USB3.x的接收容限测试USB3.x规范除了对发送端的信号质量有要求外，对于接收端也有一定的抖动容限要求。接收抖动容限的测试方法在被测件环回(loopback)模式下进行误码率测量，即用高性能误码仪(BERT)的码型发生部分产生精确可控的带抖动的信号，通过测试夹具送给被测件的接收端，被测件再把接收到的数据环回后通过其Tx送回误码仪，由误码仪测量环回来的数据的误码率。USB3.x测试规范对于接收容限的测试原理。

克劳德高速数字信号测试实验室

地址：深圳市南山区南头街道中祥路8号君翔达大厦A栋2楼H区 如何测试USB接口的连接稳定性？信号完整性测试USB物理层测试多端口矩阵测试

USB电缆的长度对物理层性能有影响吗？信号完整性测试USB物理层测试多端口矩阵测试

需要指出的是在TP3(Case2)远端校准时，除了Type-Ccable外，还需要ISIboards，利用网络分析实测，保证ISIboards+Type-Ccable+Testfixture整个测试链路的插入损耗满足18-19dBat5GHzforGen2(10Gbps)和16-17dBat10GHzforGen3(20Gbps)的要求。同时，是德科技提供N5991U40AUSB4.0全自动化接收端软件，帮助客户非常方便的控制示波器对误码仪输出的加压信号进行校准，通过USB4.0Microcontroller和USB4ETT软件读取误码测试时误码仪和被测芯片Preset和链路协商过程、以及的误码测试结果，生成完整的测试报告。信号完整性测试USB物理层测试多端口矩阵测试