USB 3.0信号完整性测试简介

，单击Run test。软件会自动开始测试，但是要随时注意软件的提示，按提示进行一些触发动作等等。

断开被测件和夹具，然后重启被测件，完成这两个操作后，点击OK。

图9 重启DUT

将被测件接入夹具，观察示波器是否捕捉到参考波形，如参考波形和示波器显示波形相同，点击成这两个操作后，点击OK

图10  测试TP0

完成LFPS信号测试后，软件提示更改连接，注意：此时提示连接夹具的’SSRX+‘和示波器的AUX OUT。

测试完成之后软件会自动生成报告，如下为部分测试报告内容：

图11 测试报告内容

在报告中包含了测试的结果、波形和眼图以及SSC相关内容。对测试项也有比较清晰的说明，这非常有利于理解测试报告以及问题的分析。

5问题描述和结果分析

由于这个项目在上一版本的时候是没有任何问题的，所以在新版本生产好之后没有及时的对USB接口进行测试，当在产线上进行系统测试时，发现时断时续的读取不到device。然后分析USB口的电源和信号完整性是否满足设计要求，测试之后发现，电源是没有问题的，但是USB3.0的信号完整性确实存在问题，测试眼图如下：

图12 原始眼图

从眼图分析，出现了眼图压到内模板。出现这种情况首先想到的就是另外再测试其他的产品，发现结果都是一样；接着就考虑是链路上的损耗是否变大？由于CPU芯片、连USB连接器和PCB材料都使用的是相同的物料，唯一改变的物料就是共模电感。上一版本的共模电感为M公司的物料，为了降低产品设计成本，新版本使用的是Y公司的物料，有可能问题就出现在这颗物料上。

不同点找到之后，要求Y供应商提供物料的S参数，然后对比两家的参数如下：

图13 对比两家物料的S参数（使用Keysight公司的仿真软件ADS）

从对比结果上分析，很显然Y公司的物料与M公司的物料存在很大的差异性，在频率为一开始就差距很大，Y公司的物料在3.778GHz时有一个比较大的谐振点，损耗降到了-6dB以下，而M公司的物料损耗一直都保持在-3dB以上，显然，用在电路上会有一个非常大的差异。通过更换物料之后，再进行信号完整性测试，眼图如下：

图14 改善后的眼图

对比两个眼图的参数，发现结果得到很大的改善。再进行系统测试，插拔100次都没有再出现读取不到device的现象。

6 总结

在这个项目中，由于硬件研发工程师在换物料之后，没有及时的告知相关部门进行可靠性和电气性能的评估，单纯从数值上就确定使用物料，这就导致了USB3.0口无法正常读取到device。在通过使用Keysight的一系列的硬件和软件工具验证之后，最终问题得以找到点，并解决。

7参考文档

UniversalSerial Bus 3.0 Specification

U7243BUSB3.1 App.pdf