USB 3.0一致性测试的方法解析

为了防止出现这个问题,可以用SSC扩展频谱能量。在这个案例中载频被一个三角波所调制。用于接收端测试的频率“扩展”量是5000ppm或25MHz,频率调制周期为33kHz或每隔30μs,即三角波的一个周期。经过SSC后,频谱中的能量得到了扩展,不会再有单个频率破坏规范极限。

如前所述,USB 3.0中的接收侧均衡可以改善被码间干扰损伤的信号,这种码间干扰是由于参考通道和电缆中的频率相关损耗引起的。这种概念等同于去加重——通过信号处理方法提升信号中的高频分量。

虽然设备或主机中的接收端均衡电路与具体实现有关,但USB 3.0标准为一致性测试规定了CTLE(图8)。这种CTLE必须在进行一致性测试测量(都是针对发送端测试,在本例中是接收端受压眼图校准)之前,由误码率测试仪(BERT)或示波器等参考接收端实现,并且通常采用软件模拟的方式。

USB 3.0一致性测试的方法解析

使用CTLE模拟进行抖动测量主要影响由信号处理方法引起的抖动,即ISI。CTLE模拟不影响与数据图案(如RJ和SJ)不相关的抖动分量,虽然根据一致性测试规范(CTS)这两种测量都要求使用CTLE。另一方面,眼图高度会直接受到影响,因为ISI影响测量。

抖动测量时必须使用具有一致性抖动转移函数(JTF)的时钟恢复“黄金PLL”,如图9中的蓝线所示。JTF表明了有多少抖动从输入信号转移到下游分析仪。在本例中,-3dB截止频率是4.9MHz。

USB 3.0一致性测试的方法解析

在更低的SJ频率(沿着JTF的倾斜部分,此处的PLL环路响应是平坦的),恢复时钟跟踪数据信号上的抖动。这样,相对于时钟的数据抖动将按照JFT得到衰减。在较高的SJ频率点,JTF变平,PLL响应向下倾斜,信号中的SJ部分被转移到下游分析仪。除了受压眼图校准期间的SJ外,所有测量都规定要使用一致性JTF。

一旦受压眼图完成校准,接收端测试就可以开始了。USB 3.0与以前的USB 2.0不同,要求进行BER测试。采用抖动容限测试形式的BER测试仅是接收端测试要求的测试项目。抖动容限测试使用最差输入信号条件试验接收端(受压眼图的校准见前面部分)。在受压眼图顶部,围绕JTF的-3dB截止频率且覆盖一定频率范围的一系列SJ频率和幅度被注入测试信号,同时由误码检测器监视接收端的错误或比特误码,并计算BER。

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