示波器之視頻采集卡USB 3.0測試方案

一、概述

      目前應(yīng)用在設(shè)備上較多的是USB2.0和USB3.0，他們在傳輸速度上相差很大。USB3.0將 USB 2.0 硬件的四條連接線增加到八條，并允許數(shù)據(jù)雙向傳輸，同時向后兼容 USB 2.0。

      主要區(qū)別：USB3.0核心架構(gòu)經(jīng)過大改造，高達(dá)5Gbps頻寬，傳輸速度比USB2.0快10倍。雖然USB 2.0能夠為外設(shè)供電，但功率有限，一般不過2.5W。USB 3.0提升了供電能力，可提供高達(dá)45W的電力，支持更多高功耗設(shè)備，如移動硬盤、某些類型的LED燈等。USB2.0是一排四個針腳；USB3.0分為兩排，上面5個、下面4個，共9個針腳。

二、測試項目

(1）TX測試: 包括信號的幅度、眼圖、抖動、上升時間等物理層特性的測試。使用高帶寬示波器、相應(yīng)的測試夾具、一致性測試軟件和預(yù)加重均衡仿真軟件進(jìn)行。

(2）RX測試: 涉及接收機(jī)一致性測試，包括注入到CP0一致性測試碼中的SJ, RJ, Equalization, Amplitude Swing等。使用誤碼儀等設(shè)備，該設(shè)備具有協(xié)議握手能力，能與被測DUT實現(xiàn)握手通信，方便進(jìn)入接收機(jī)測試所需的環(huán)回模式。

(3）線纜和連接器測試: 檢查USB-C連接器和電纜的物理狀況，進(jìn)行插拔耐久性測試。

三、測試設(shè)備：

1. TX測試設(shè)備：示波器+探頭+軟件；

2. RX測試設(shè)備：示波器+誤碼儀+探頭+軟件；

3. 線纜和連接器測試設(shè)備：插拔試驗機(jī)；

4. PD協(xié)議測試設(shè)備：快充協(xié)議雙向電源。

四、測試步驟

1. 測試準(zhǔn)備

(1）預(yù)熱示波器：確保示波器預(yù)熱20分鐘，以避免測量誤差。

(2）校準(zhǔn)示波器：進(jìn)行必要的校準(zhǔn)工作，確保測量準(zhǔn)確性。

(3）線纜De-skew：對測試線纜進(jìn)行De-skew處理，以減少線纜偏差對測試結(jié)果的影響。

2. 軟件和硬件設(shè)置

(1）選擇示波器：使用具有足夠帶寬（如8GHz）和采樣率（如20GSa/s）的高端示波器，如國產(chǎn)示波器SDS7804AP。

(2）選擇測試夾具：根據(jù)USB3.0規(guī)范，選擇合適的測試夾具，如USB3.0測試夾具。

(3）配置測試軟件：使用USB3.0軟件進(jìn)行配置，選擇正確的測試方法和DUT類型（設(shè)備或主機(jī)）。

3. 測試執(zhí)行

(1）設(shè)置測試項目：根據(jù)USB3.0規(guī)范設(shè)置測試項目，包括LFPS信號測試、SSC信號測試、近端眼圖測試、抖動測試和遠(yuǎn)端眼圖測試等。

(2）連接測試系統(tǒng)：將示波器、測試夾具和DUT正確連接。

(3）運(yùn)行測試：單擊“Run Test”開始測試。在測試過程中，根據(jù)軟件提示進(jìn)行必要的觸發(fā)操作。

4. 結(jié)果分析和報告

(1）觀察波形：測試完成后，觀察示波器上捕獲的波形，確保波形符合預(yù)期。

(2）生成報告：測試完成后，軟件會自動生成測試報告，包括測試結(jié)果、波形和眼圖等信息。

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