Peralatan apa yang saya butuhkan untuk menguji diagram mata untuk USB?

9

Saya ingin menguji USB kecepatan penuh dengan tujuan menguji kecepatan tinggi (480 Mbit / s), saya memiliki ruang lingkup tek yang melakukan 300 MHz (yang dapat saya upgrade ke 500 MHz) dan saya melihat 500 MHz penyelidikan diferensial. Seperti yang saya pahami saya juga membutuhkan papan breakout (yang saya tidak yakin adalah hal terbaik untuk mendapatkan), tapi saya melihat papan ini dari tek dan satu yang tercantum di sini .

Apa persyaratan minimum untuk tes seperti ini?

Apakah daftar peralatan ini cukup untuk membentuk tes diagram mata untuk USB kecepatan penuh?

Apakah daftar peralatan ini cukup untuk membentuk tes diagram mata untuk USB kecepatan penuh jika saya memiliki ruang lingkup 500 MHz?

Lonjakan tegangan
sumber
Tes pola mata menggunakan terminasi SMA 50 ohm dengan coax yang baik tetapi probe yang berbeda dapat mengukur di-sirkuit.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Jawaban:

9

Apa persyaratan minimum untuk tes seperti ini?

Persyaratan minimum untuk peralatan uji yang digunakan untuk evaluasi kualitas sinyal USB 2.0 tercantum di USB.org di tempat berikut . Ada tautan yang menjelaskan prosedur uji kelistrikan dan persyaratan alat untuk osiloskop Rohde & Schwartz, Tektronix, Agilent, LeCroy, dan Yokogawa.

Biasanya perangkat lunak evaluasi mata ditawarkan pada lingkup dengan bandwidth tidak kurang dari 2GHz. Untuk Tektronix, seri lingkup yang memenuhi syarat adalah TDS7254 / B, TDS7704 / B, CSA7404 / B, TDS6604 / B, TDS6804 / B, TDS6404, DPO7254, DPO7354, dan DPO / DSA70000. Osiloskop memenuhi syarat terkecil untuk pengujian USB 2.0 adalah MSO / DPO5204 .

Untuk eveluation FS Anda tidak perlu probe diferensial, lingkup melakukannya secara matematis menggunakan probe ujung tunggal.

Namun, paket perangkat lunak tidak dapat diinstal pada cakupan bandwidth yang lebih kecil, jadi, bahkan jika bandwidth 500 MHz OK untuk mata FS, kecil kemungkinan Anda dapat menggunakan cakupan ini.

Ale..chenski
sumber
Ya, saya pikir saya kurang beruntung pada pengujian HS, lingkup baru akan menjadi pengeluaran modal yang signifikan. Saya akan tetap dengan pengujian berakhir tunggal pada FS. Saya tidak memiliki banyak perangkat HS.
Voltage Spike
1
@ laptop2d, DPO5204 hanya $ 23K, dan Anda akan memerlukan satu set perlengkapan uji, yang termurah dari Allion seharga $ 1700, shop.allion.com/Product_List.asp?iGroupNum=4 Paket USB opsional mungkin dikenakan biaya juga, tetapi mungkin disertai dengan perlengkapan tes. Untuk HS, Anda membutuhkan probe P6248, tambahan $ 6 ribu. Ya, pengembangan USB sesungguhnya mahal.
Ale..chenski
1
Anda tidak menyebutkan bahwa untuk tes POLA MATA, probe 2GHz harus aktif FET buffered DIFF probe , kapasitansi sangat seimbang dan sangat rendah dan sangat sensitif terhadap ESD (> 25V seingat saya bukan 1kV) bukan sembarang 2 probe.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
1
Meskipun Yokogawa memiliki beberapa 5GHz pasif pasif 500 Ohm 10: 1 probe. 0.25pF 70ps Model 701974 PBL5000 5-GHz
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
@ TonyEErocketscientist, saya juga lupa menyebutkan bahwa pengujian USB HS membutuhkan generator pola yang mahal (pola HS amplitudo variabel pada laju nanosecond), untuk menguji parameter yang sangat penting sebagai sensitivitas penerima (squelch / unsquelch), dan bahwa probe lama kemungkinan akan membutuhkan mahal Adaptor (masing-masing $ 500) untuk mengakomodasi antarmuka "Tek-probe" modern, kecuali jika probe TAP1500 asli (~ masing-masing $ 3K) dibeli.
Ale..chenski
7

Jika sinyal Anda memiliki fundamental pada 500MHz, dan Anda mencoba untuk mengukur karakteristiknya, maka Anda tidak akan melakukannya dengan baik dengan cakupan 500MHz karena ruang lingkup tidak akan menangkap salah satu harmonik. Anda akan membutuhkan ruang lingkup bandwidth dan pemeriksaan yang lebih tinggi jika Anda ingin membuat pengukuran yang akurat tentang apa yang terjadi.

C_Elegans
sumber
Bagaimana dengan kecepatan penuh?
Voltage Spike
Kecepatan penuh USB adalah 12Mbit / s yang jauh lebih kecil dari 1 / 10-1 / 5 bandwidth lingkup Anda, jadi Anda harus dapat melakukan pengukuran.
C_Elegans
5

Untuk menguji pemancar kecepatan tinggi USB, Anda harus menguji topeng TP3:

masukkan deskripsi gambar di sini

Posisi horizontal titik 3 berada pada UI 37,5%, dan titik 6 pada UI 62,5%, jadi Anda mencoba mengukur kenaikan waktu sekitar 75% dari 2,08 ns, atau sekitar 1,5 ns.

Cakupan 500 MHz akan mengukur waktu minimum penelitian sekitar , atau 1,5 ns.0.75/500 MHz

Anda dapat memperkirakan waktu riset yang akan Anda ukur

τmeasτscope2+τsig2,

jadi ruang lingkup 500 MHz tidak akan memotongnya. Saya akan mencari setidaknya 1 GHz, dan 2 GHz akan membantu jika produk Anda tidak memiliki banyak margin.

Foton
sumber
2
Topeng ini untuk mata HS, sementara OP bertanya tentang evaluasi FS.
Ale..chenski
4
@AliChen, OP mengatakan mereka ingin menguji "480mbit". Itu kecepatan tinggi, bukan kecepatan penuh. Bagaimanapun mereka dapat menggunakan metodologi yang sama untuk mengevaluasi apakah instrumen mereka memadai untuk kecepatan penuh.
The Photon
@ThePhoton Saya tidak setuju dengan 0,75 / f Saya tahu bahwa waktu naik lebih dekat ke 0,35 / f karena LeCroy saya menunjukkan busur dengan ~ 1ns waktu naik (10 ~ 90%) untuk ~ 300MHz BW konsisten dengan teori. Saya bisa menunjukkan foto dan bukti jika Anda suka.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Mungkin Anda menggunakan 0 hingga 100%
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
0

Saya akhirnya menggunakan pengukuran berakhir tunggal dan menggunakan matlab untuk polling ruang lingkup textronix dan menggunakan kotak alat kontrol instrumen:

masukkan deskripsi gambar di sini

myScope = oscilloscope
drivers(myScope)
availableResources = getResources(myScope)
availableResources{5}
myScope.Resource = 'TCPIP::xxx.xxx.xxx.xxx::INSTR'
connect(myScope)
get(myScope)
waveformArray = getWaveform(myScope, 'acquisition', true);
figure;plot(waveformArray)
enableChannel(myScope,'CH3');
enableChannel(myScope,'CH4');
Time = linspace(0,myScope.AcquisitionTime,myScope.WaveformLength);
aqs = 1000;
for i = 1:aqs
[w3, w4] = readWaveform(myScope, 'acquisition', true);
pause(0.05);
w3mat{i} = w3;
w4mat{i} = w4;
end
figure;subplot(2,1,1),hold on,legend('D+','D-'),subplot(2,1,2),hold on
for i = 1:aqs
w3 = w3mat{i};
w4 = w4mat{i};
subplot(2,1,1)
plot(Time,w3,'b'),plot(Time,w4,'r')
subplot(2,1,2)
plot(Time,w3-w4,'r')
end
subplot(2,1,1),legend('D+','D-'),ylabel('Volts');
subplot(2,1,2),legend('D+ subtracted from D-'),xlabel('Time'),ylabel('Volts');
subplot(2,1,1)
x = [8.2  21.15 69.93 75.13 69.93 21.15 8.2 ]*1e-9/2;%These come from the USB IF website specs
y = [1.65 2.5   2.5   1.65  0.8   0.8   1.65];
fill(x+1e-7,y,'r')
title('USB Full speed EYE test')
line([1e-7 1.4e-7  ],[-0.9  -0.9])
line([1e-7 1.4e-7  ],[4.4  4.4])
Lonjakan tegangan
sumber