手把手教你如何进行USB3.0接收机测试

USB接收机测试的目的是确认接收机能够以小于等于1x10-12的目标误码率(BER)正确检测发送的数据。发射机测试的重点放在幅度、抖动或其它参数测量上，接收机测试战略则通常涉及一项测试：抖动容限。抖动容限保证接收机系统将以高置信度与其它产品互操作。互操作能力条件可能会随不同电缆长度、低信号幅度、异步参考时钟、电源管理链路状态等因素广泛变化。优秀的受压眼图校准方法将保证抖动容限到达尽可能多的潜在条件。

USB 3.0一致性测试已经明显变化，以适应与更高速的接口有关的新挑战。验证USB 2.0接收机需要执行接收机灵敏度测试。高速设备必须对等于或高于150 mV的测试包做出响应，并忽略(静噪)低于100 mV的信号。SuperSpeed USB接收机必须支持多得多的信号损伤，因此测试要求要比USB 2.0苛刻。尽管USB 3.0规范规定目标BER为1x10-12，但接收机一致性测试战略可以提高确定性抖动，产生1x10-10的有效BER，实现更短的测试时间。由于提高了Dj、降低了有效Rj，在较低的BER基础上，这对两个目标BER水平会得到同等的Tj(BER)。对USB 3.0测试，有多个测试选项，可以全面评估USB 3.0 Rx设备。

泰克允许客户选择两种解决方案，自动为USB 3.0执行接收机测试。对检定测试(其通常用于第一稿芯片)，可以使用BERTScope之类的仪器。BERTScope误码率分析仪不仅提供了增强型高性能误码率测试仪(BERT)的功能，还提供了示波器的眼图显示功能。对需要动态改变数据速率、抖动配置或数据码型等参数的测试场景，BERTScope提供了通用码型发生及基于BER的调试工具，支持USB 3.0 Rx测试要求的全套测量。

对通常要求全面自动化的合规性测试，采用任意波形发生器(AWG)的测试平台、泰克DPO/DSA/MSO70000系列示波器和TekExpress自动软件可能是最好的解决方案。AWG7122能够同时仿真串行数据流、信号损伤和一致性通道，明显简化测试配置。DPO/DSA/MSO示波器在配备误码率检测器(选项ERRDT)时，提供了误码检测功能及自动配置控制功能。这两种仪器都通过TekExpress软件控制，该软件为自动测试满足电接口一致性测试规范(CTS)规定要求的USB 3.0发射机/接收机主机和设备提供了简单而又高效的方式。

接收机检定和调试测试

评估接收机的主要依据是确定有效的误码率。已知码型被传送到接收机，在接收机的比较器之后检验数据。数据通过接收机内部的环回机制在外部校验。接收机测试的一个挑战是生成要求的测试码型，在被测器件内部发起测试模式。

USB 3.0的接收机测试与其它高速串行总线接收机一致性测试类似，一般分为两个阶段：

< 受压眼图校准是业内对创建最坏情况信号条件、测试接收机的叫法。损伤这个最坏情况信号的方式，通常是在水平方向增加抖动，在垂直方向把幅度设置成部署时接收机看到的最低幅度。在任何测试夹具、线缆或仪器变化时，都必须执行受压眼图校准。

< 抖动容限使用校准后的受压眼图作为输入来测试接收机，然后应用额外的提高频率的正弦曲线抖动(SJ)。应用的这个SJ测试接收机内部的时钟恢复电路，因此不仅使用最坏情况信号条件测试接收机，而且还明确测试其时钟恢复。应用的SJ的幅度和频率遵守标准规定的一个模板。这个抖动容限模板覆盖了时钟恢复PLL的带宽，在环路带宽内应容许应用的高数量SJ，因为时钟恢复将追踪出这个正弦曲线抖动，但在环路带宽之上只能经受很小的量，因为没有追踪出这个抖动，它将会影响下游的接收机电路。

这个检定过程可以自动实现，保证准确的结构及正确的受压码型生成能力。下面概括介绍了自动检定功能：

< 环回发起为其它方式不能执行接收机测试的用户提供了测试能力。环回发起是BERTScope和被测器件(DUT)之间的一种特定握手，让DUT准备进行接收机测试。这是一个关键步骤，不管采取什么测试仪器，对许多客户都是一个挑战。

< 自动受压眼图校准简化了其它方式繁琐耗时的程序。

< 可以单击执行抖动容限测试，结果存储在数据库中，可以简明地管理测试结果。自动抖动容限测试还可以搜索设备极限，称为“搜索余量”功能。

图1.使用BERTScope BSA系列进行受压眼图校准。

受压眼图校准

必须进行三种损伤校准，以校准受压眼图、随机抖动(RJ)、正弦曲线抖动(SJ)和眼高。每种校准都要求在泰克BSA系列码型发生器和分析仪上进行特定设置，并使用泰克MSO/DSA/DPO70000系列示波器执行测量。

1.随机抖动(RJ)

< 定义：RJ是无界抖动，与数据码型不相关，也就是说，不管采取什么数据码型，其测量应该相同。由于RJ是无界的，因此它会随测量深度增长，用被测波形数量表示的测量越深，峰峰值RJ测量结果越大。