自1995年推出以來,USB接口技術以其高速、便捷、可擴展等特點,逐漸取代傳統的串口和并口,被廣泛地應用在各類外部設備,受到消費者的青睞。為滿足負責產品設計、檢測和驗證的工程師對于快速檢定USB設備的需求,快速驗證USB設備的合規性,RIGOL提供了完備的測試方案,能夠支持實現USB2.0設備或主機信號質量測試。
本篇小編將以USB設備端測試場景為例,為大家講解演示,如何使用DS70000系列數字示波器與配套測試夾具,進行USB2.0一致性分析測試。
本期內容示范如何使用DS70000系列數字示波器進行USB2.0一致性分析測試
案例背景:USB2.0一致性分析
USB(Universal Serial Bus,通用串行總線)是一種新型接口技術,用于規范計算機系統與外部設備的連接和通信。每個能夠面向市場的設備,必須驗證其是否符合USB-IF(USB Implementers Forum)協會認證標準。
USB 2.0 取代并合并了定義低速 (LS) 和全速 (FS) 數據傳輸的 USB 1.1 規范,并新增了高速 (HS) 數據傳輸。USB2.0向下兼容USB1.1和USB1.0,它有三種速率模式,如下表所示:
▲USB2.0信號速率標準
測試原理:信號質量測試
USB2.0的電接口測試包含了信號質量、浪涌電流及下跌和衰落測試。本次進行的是信號質量測試。信號質量測試是一整套基礎電氣功能測試,是檢驗設備滿足標準、獲得USB認證標志的關鍵。USB-IF在USB2.0標準中對于每個測試項的內容及合規范圍都有明確的規定,信號質量測試項包括:
·同步域測量(SYNC)
·結束域(EOP)位寬
·信號速率
·邊沿單調性測試
·上升時間/速率
·下降時間/速率
·JK對抖動測試
·KJ對抖動測試
·眼圖測試
產品支持:USB2.0一致性分析測試解決方案
USB2.0信號質量測試用到的主要工具是帶寬在2GHz以上、采樣率為5GSa/s的數字示波器。同時在測試過程中,還需搭配合規的探頭、線纜以及測試夾具。同時,為降低重復性工作量,提高測試效率,配套使用RIGOL USB2.0一致性測試軟件幫助工程師實現測試過程自動化。
RIGOL DS70000系列實時采樣數字示波器,支持最大5GHz帶寬與20GSa/s采樣率,幫助工程師獲得更高的測試精度。
RIGOL提供了足夠性能的探頭附件來完成USB2.0一致性分析測試,包含高速有源差分探頭(PVA7000、PVA8000系列),高速單端有源探頭(RP7000S系列)。
USB2.0測試還需要配合USB-IF協會認可的USB一致性測試夾具,RIGOL提供了測試所需測試夾具,包含兩大類和四種,分別是用于設備測試的夾具(TF-USBD-STP)以及用于主機測試的夾具(TF-USBH-STP),可以支持以有源差分探頭配置或同軸線纜配置的方式,進行設備或主機信號質量測試。
▲USB2.0信號質量測試設備設置
▲USB一致性測試夾具
USB2.0一致性分析測試軟件支持測試結果報告導出,測試報告將包含信號質量分析的各個測試項,各個測試項對應的合規指標范圍以及實測的值,通過對比將測試結果顯示在最后一列,滿足標準將顯示結果為Passes,否則會顯示Failure。
▲DS70000 USB2.0一致性分析測試結果報告
測試步驟:USB2.0一致性分析測試要幾步?
測試準備(有源差分探頭配置方案)