此处只描述High-Speed模式信号质量的测试方法,Full-Speed测试方法可参考High-Speed测试方法。测试前连接好电路,对于USB 2.0 Host设备,差分探头TDP3500尽量靠近芯片信号输出地方,并注意极性不要接反。
眼图(Eye-Diagram)测试
1.1 眼图测试设置
眼图是非周期信号所特有的性质,周期信号是不能叠加出眼图的。由于High-Speed模式下一个USB数据包开始是同步的周期信号,故需要对示波器进行适当的设置才能正确捕获到眼图。
眼图测量设置步骤:
①开启DPX功能,开启无线余晖(菜单Display >子菜单display persistence >选中infinite persistence);
②设置触发延时(菜单Horiz/acq >子菜单Position/scale),弹出以下窗口,设置Delay Mode “On”,Horiz delay“100ns”
1.2 捕捉眼图
设置好后,出现一个完整的数据帧波形,如下图所示。
放大该图形的数据部分,即可得到眼图,如下图所示。
1.3 检查是否符合模版要求
在USB2.0标准中,不同的USB Cable及不同测试点,所满足的模版要求是不一致的。本例测试的测试点选在下图TP1。
按照规范,测试眼图结果应满足模板5(Template 5)。该模版如下标描述所示,通过Point1~Point6 6个点的坐标确定眼图的位置。
Template 5 | Level1 | Level2 | Point1 | Point2 | Point3 | Point4 | Point5 | Point6 |
电压 | 575mV | -575mV | 0V | 0V | 300mV | 300mV | -300mV | -300mV |
时间(按所 占UI比例) | - | - | 5%UI | 95%UI | 35%UI | 65%UI | 35%UI | 65%UI |
前面讲到单端信号高电平范围为360mV~440mV,单端信号低电平范围为-10mv~10mV,故理论的差分信号高电平范围为350mV~450mV, 理论差分信号低电平范围为-450mV~-350mV。但实际上眼图所给出的高低电平范围比理论范围要宽(分别为-575mV~-300mV和300mV~-575mV),这可能是考虑到信号在传输过程中的衰减及可能引入的噪声等原因。
可将实际测量得到的眼图上根据模版作图,看其是否符合模版要求。