USB 3.0測試寶典 （上）

表2.SuperSpeedUSB發送端一致性測試碼型

抖動和眼高的測量是通過對100萬個連續比特(UI)進行分析而得到，需要使用均衡器功能和適當的時鐘恢復設置（二階鎖相環、或稱為PLL，10Mhz環路帶寬，0.707的阻尼系數）。通過分析被測數據樣本，可以外推出10-12誤碼率(BER)下的抖動值。例如，通過外推算法，把測得的RJ(rms)乘以14.069，可以得到10-12誤碼率下RJ(PK-PK)。

圖2.標準化發射機一致性測試設置，包括參考測試通道和線纜。測試點2(TP2)距被測器件(DUT)最近，測試點1(TP1)是遠端測量點。

在TP1采集信號后，可以使用SigTest軟件處理數據，這與PCIExpress官方的一致性測試方法類似。對需要預測試一致性、檢定或調試的應用，希望可以進一步了解電路在各種條件或參數下的特點。裝有USB3.0分析軟件的高帶寬示波器提供了Normative和Informative方式的物理層發射端自動測量。省掉了手動配置的步驟，大大節約了測量時間。

在測試完成后，詳細的Pass/Fail測試報告標記出哪里可能發生設計問題。如果在不同測試地點（如公司實驗室、測試中心）結果不一致，可以使用之前測試時保存的波形數據重新分析(離線測量)。

如果要求更多的分析，可以使用抖動分析和眼圖分析軟件，調試和檢定電路。例如，可以一次顯示多個眼圖，允許工程師分析不同時鐘恢復設置或軟件通道模型的影響。此外，可以使用不同的濾波器，分析SSC的影響，解決系統互操作能力問題。

均衡考慮因素

由于明顯的通道衰減，SuperSpeedUSB要求某種形式的補償，張開接收機上的眼圖。發射機上采用均衡技術，其采用去加重的形式。規定的標稱去加重比是3.5dB，用線性單位表示為1.5倍。例如，在跳變比特電平為150mVp-p時，非跳變比特電平為100mVp-p。

CTLE標準均衡實現方案包括片內技術、有源接收機均衡或無源高頻濾波器，如線纜均衡器上使用的濾波器。這一模型特別適合一致性測試，因為它非常簡便地描述了傳輸函數。CTLE通過頻域中的一系列極點和零點，在特定頻率上達到峰值(Peak)。

CTLE實現方案的設計要比其它技術簡單，能耗要低于其它技術。然而，在某些情況下，由于適應性、精度和噪聲放大方面的限制，僅僅使用CTLE實現方案可能是不夠的。其它技術包括前向反饋均衡(FFE)和判定反饋均衡(DFE)，通過對數據樣點加權一些補償系數來補償通道損耗。

CTLE和FFE是線性均衡器。因此，這兩種技術都會提升高頻噪聲，而產生信噪比劣化。但是，DFE在反饋環路中使用非線性元器件，使噪聲的放大達到最小，補償碼間干擾(ISI)。圖3示例了一個經過傳輸通道明顯衰減的5Gbps信號，和使用去加重、CLTE和DFE均衡技術處理之后的信號。

圖3.去加重(藍色)、長通道(白色)、CTLE(紅色)和三階DFE(灰色)對5-Gbit/s信號(黃色)產生的不同效果。