手把手教你如何進行USB3.0接收機測試

除內部BERT方法外，還可以使用外部誤碼檢測來檢定接收機。USB 3.0在主機和設備之間要求不同的參考時鐘，這會導致不同的本地時鐘速度。SKP有序集合用來補償鏈路內部的時鐘定時偏置。接收機對符號的臨時緩沖使用彈性緩沖器處理。彈性緩沖器必須有足夠的深度，以處理極端的時鐘差異，包括SSC的影響。由于主機和設備之間容許的最大頻率范圍為+/-300 ppm，同時考慮到SSC的影響(0到-5000 ppm)，這導致最大頻率偏置范圍為+300到-5300 ppm。如前所述，USB 3.0接收機包括內部誤碼檢測功能。內部誤碼檢測為執行接收機測試提供了經濟的方案。但它有一個局限性，即其碼型使用的靈活性差，因為只有CP0碼型(加擾的D0.0)支持碼型識別。可以使用外部誤碼檢測，測試其它碼型，如CJTPAT或PRBS碼型，但前提是誤碼檢測器支持使用的碼型。為驗證外部環回，有兩種方法：同步誤碼檢測和異步誤碼檢測。同步誤碼檢測意味著碼型發生器和誤碼檢測器在時間上對應共同的參考時鐘，因此要逐個比特評估接收機。異步誤碼檢測不要求參考時鐘，通過刪除或插入空閑字符(如SKP)，可以執行符號錯誤檢測。誤碼檢測儀器是一種協議分析儀，除誤碼檢測外，還能夠執行各種其它功能，如業務監測、仿真主機、執行鏈路訓練。

通道仿真和自動化

由于5 Gb/s信令、長主機通道和電纜，這導致接收機上眼圖閉合，要求均衡。測試規范開發者規定了通道要求，既要能夠根據最壞情況條件執行測試，又要足夠實用，使得工程師能夠以經濟高效的方式設計和制造產品。在創建通道模型和預算后，將驗證產品，保證實際物理層性能與預計結果相符。軟件仿真工具提供了許多自由度，可以迅速建模及進行邊角情況測試。但在某個點上，模型必須生成到要檢驗的物理通道中。通常參考設計在PCB上制成，這個PCB提供了與規范類似的電氣特點。

在硬件中創建通道模型的另一種方法是把模型轉換成一個差分S參數文件，使用信號發生器的測試碼型對通道求卷積，包括幅度和相位效應。通過這種方法，工程師可以使用特定通道要求驅動被測器件，這些要求不僅是變化的，也是可重復的。市場上有多種軟件工具，如泰克SerialXpress和BERTScope BSAUSB3，通過把所有損傷集成到一個信號中，可以自動為USB 3.0接收機測試生成復雜的信號。可以同時增加復雜的抖動成分，如Rj、Sj、ISI、自定義SSC調制配置、精細粒度的ISI標度(如12英寸與12.1英寸PCB軌跡)和預加重，創建真實世界環境中經常看到的復雜通道模型。圖5和圖6說明了使用USB3接收機自動測試工具實現統一碼型生成和設備控制的實例。

圖5. AWG7000的SerialExpress設置屏幕。

圖6. BSAUSB3自動軟件設置屏幕。

通道測量

一致性測試

在5 Gb/s數據速率下，影響信號上升時間、脈寬、定時、抖動或噪聲內容的任何東西都會影響系統級可靠性。為了保證信號完整性，必需了解和控制信號流經的傳輸環境中的阻抗和損耗。不匹配和變化可能會導致反射，整體降低信號質量。USB 3.0通道一致性測試幫助消除性能劣化的潛在來源。下面列出了要求的USB 3.0通道測量。DSA8200采樣示波器、80E04 TDR模塊及IConnect測量軟件和A/B插座測試夾具提供了完整的通道一致性測試解決方案。

1. 阻抗

2. 對內時延

3. 差分插入損耗

4. 差分回波損耗

5. 差分近端串擾

6. USB3.0對和USB2.0對之間的差分串擾

7. 差分到共模轉換

圖7. DSA8200采樣示波器，裝有IConnect TDR/S參數測量軟件。