通用串行总线 (USB)
加速USB测试
通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)是一种协议和硬件标准,用于将外围设备连接到其他设备,尤其是电脑。USB 3.2、USB4® 1.0 版和 2.0 版等标准已由 USB 实施者论坛 (USB IF) 讨论和开发。
随着最近 USB Type-C 连接器的采用,USB 传输性能得到了改善,并逐渐与 HDMI、Thunderbolt、DisplayPort 等产品看齐。它还支持USB Power Delivery(USB PD)标准,实现快速充电,并能用一根电缆同时进行充电和大文件及高分辨率视频的传输。
白皮书:
克服高速接口中差分对内延迟差的设计和评估挑战
在 PCIe 和 USB 等数字信号接口中,随着数据速度的提高,差分接口中差分对内延迟差的影响变得更加显著。
本白皮书介绍了差分对内延迟差在高速数字传输中的影响和挑战,以及评估偏差程度的必要性。
USB测试挑战
随着USB标准的升级,接口的数据传输速度也随之提升,USB4 2.0版本已达到25.6 Gbaud。在如此高的速度下,噪声和抖动的影响越来越难以忽视。
此外,由于允许连接多个 USB 设备和电缆,USB 电缆携带的信号很容易因设备和电缆传输损耗而降低。 开发工程师必须通过识别问题根源(例如噪声和抖动)、修改电线和对等布局并将结果反馈给设计师来应对这些困难的挑战。 除了正常运行之外,还需要验证异常(错误)场景。
USB标准规定了许多测试项目,使得USB设备的评估成为一个耗时的过程。
每次开发新版本的 USB 标准时,还需要有可以评估所需性能的测量设备。
减少这些工时和资本投资是研发面临的另一个挑战。
USB 研发解决方案
使用误码率测试仪和示波器来执行改善和维护USB设备物理层数字信号质量所需的测试。
安立公司的信号质量分析仪MP1900A 有一个选件,可以将支持的标准从 USB 3.2 升级到 USB4 版本 2.0。此外,使用软件自动化测试可以减少测试所需的时间。
发射机和接收机测试
发射器 (Tx) 测试使用实时示波器 (RTO) 来评估 USB 设备输出的参考时钟和数据信号的上升/下降时间、幅度、眼宽、抖动等。 此外,实时示波器使用安立信号质量分析仪MP1900A 的脉冲模式发生器 (PPG) 作为信号源来测量锁相环 (PLL) 带宽。
接收机 (Rx) 测试通过使用 MP1900A 的 PPG 和误码率 (bit error rate, BER) 测量功能对电信号施加噪声和抖动等压力,来评估 USB 设备的抖动容限、串扰、操作裕度等。
安立信号质量分析仪MP1900A是一款高性能、8插槽、模块化误码率测试仪。 它支持使用 NRZ/PAM4 信号对高速总线接口(如 PCI Express)进行物理层测量——所有这些都在单台仪器中完成。
此外,安立针对 SI 和 PAM4 PPG 的序列编辑器功能选项 051 为从构建高速数字接口的测试模式和序列到执行这些测试的所有事项提供了全面的解决方案,兼具效率和可靠性。 序列编辑器具有直观的 GUI,可以轻松构建正常、异常和压力测试场景的序列。 这使得能够根据合规性要求进行灵活的测试,以及验证物理层性能、重现逻辑层故障行为和有效的根本原因分析。
传单:
协议测试
USB 使用链路训练和状态机(Link Training and Status State Machine, LTSSM)来管理物理层中连接(链路)的状态转换。协议测试评估 LTSSM 是否正常转换。此外,当链路出现问题时,它还能分析链路训练和 LTSSM,以确定原因是物理错误还是逻辑错误。
通过将支持的合作伙伴提供的RTO 与集成 PPG 和 BER 测试仪的一体化 安立 MP1900A 相结合,可以执行 Tx、Rx 和协议测试。
此外,通过使用测试软件自动控制支持合作伙伴的MP1900A和RTO,可以轻松设置复杂的测试参数,以减少调试和一致性测试所需的工时。
产品目录:
Signal Quality Analyzer-R MP1900A - PCIe/USB/Thunderbolt/Display Port Test Solutions
互连测试
调试(例如找出正在开发的原型设备中信号衰减的原因以及提高性能)需要评估插入损耗和回波损耗。 这称为互连测试。
安立的矢量网络分析仪,例如 ME7838 系列和 MS4640B 系列,可以评估硬件中电线的频率特性、反射特性(S 参数)和阻抗,包括带有 USB 设备或材料的印刷电路板。
白皮书:
Exploring VNAs: The Definitive Tool for Signal Integrity in High-Speed Digital Systems
视频:
Teledyne LeCroy × Anritsu
安立与 Teledyne LeCroy 合作提供 USB 测试解决方案。
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