USB接收機(jī)測(cè)試的目的是確認(rèn)接收機(jī)能夠以小于等于1x10-12的目標(biāo)誤碼率(BER)正確檢測(cè)發(fā)送的數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)測(cè)試的重點(diǎn)放在幅度、抖動(dòng)或其它參數(shù)測(cè)量上，接收機(jī)測(cè)試戰(zhàn)略則通常涉及一項(xiàng)測(cè)試：抖動(dòng)容限。抖動(dòng)容限保證接收機(jī)系統(tǒng)將以高置信度與其它產(chǎn)品互操作?；ゲ僮髂芰l件可能會(huì)隨不同電纜長度、低信號(hào)幅度、異步參考時(shí)鐘、電源管理鏈路狀態(tài)等因素廣泛變化。優(yōu)秀的受壓眼圖校準(zhǔn)方法將保證抖動(dòng)容限到達(dá)盡可能多的潛在條件。

USB 3.0一致性測(cè)試已經(jīng)明顯變化，以適應(yīng)與更高速的接口有關(guān)的新挑戰(zhàn)。驗(yàn)證USB 2.0接收機(jī)需要執(zhí)行接收機(jī)靈敏度測(cè)試。高速設(shè)備必須對(duì)等于或高于150 mV的測(cè)試包做出響應(yīng)，并忽略(靜噪)低于100 mV的信號(hào)。SuperSpeed USB接收機(jī)必須支持多得多的信號(hào)損傷，因此測(cè)試要求要比USB 2.0苛刻。盡管USB 3.0規(guī)范規(guī)定目標(biāo)BER為1x10-12，但接收機(jī)一致性測(cè)試戰(zhàn)略可以提高確定性抖動(dòng)，產(chǎn)生1x10-10的有效BER，實(shí)現(xiàn)更短的測(cè)試時(shí)間。由于提高了Dj、降低了有效Rj，在較低的BER基礎(chǔ)上，這對(duì)兩個(gè)目標(biāo)BER水平會(huì)得到同等的Tj(BER)。對(duì)USB 3.0測(cè)試，有多個(gè)測(cè)試選項(xiàng)，可以全面評(píng)估USB 3.0 Rx設(shè)備。

泰克允許客戶選擇兩種解決方案，自動(dòng)為USB 3.0執(zhí)行接收機(jī)測(cè)試。對(duì)檢定測(cè)試(其通常用于第一稿芯片)，可以使用BERTScope之類的儀器。BERTScope誤碼率分析儀不僅提供了增強(qiáng)型高性能誤碼率測(cè)試儀(BERT)的功能，還提供了示波器的眼圖顯示功能。對(duì)需要?jiǎng)討B(tài)改變數(shù)據(jù)速率、抖動(dòng)配置或數(shù)據(jù)碼型等參數(shù)的測(cè)試場(chǎng)景，BERTScope提供了通用碼型發(fā)生及基于BER的調(diào)試工具，支持USB 3.0 Rx測(cè)試要求的全套測(cè)量。

對(duì)通常要求全面自動(dòng)化的合規(guī)性測(cè)試，采用任意波形發(fā)生器(AWG)的測(cè)試平臺(tái)、泰克DPO/DSA/MSO70000系列示波器和TekExpress自動(dòng)軟件可能是最好的解決方案。AWG7122能夠同時(shí)仿真串行數(shù)據(jù)流、信號(hào)損傷和一致性通道，明顯簡(jiǎn)化測(cè)試配置。DPO/DSA/MSO示波器在配備誤碼率檢測(cè)器(選項(xiàng)ERRDT)時(shí)，提供了誤碼檢測(cè)功能及自動(dòng)配置控制功能。這兩種儀器都通過TekExpress軟件控制，該軟件為自動(dòng)測(cè)試滿足電接口一致性測(cè)試規(guī)范(CTS)規(guī)定要求的USB 3.0發(fā)射機(jī)/接收機(jī)主機(jī)和設(shè)備提供了簡(jiǎn)單而又高效的方式。

接收機(jī)檢定和調(diào)試測(cè)試

評(píng)估接收機(jī)的主要依據(jù)是確定有效的誤碼率。已知碼型被傳送到接收機(jī)，在接收機(jī)的比較器之后檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通過接收機(jī)內(nèi)部的環(huán)回機(jī)制在外部校驗(yàn)。接收機(jī)測(cè)試的一個(gè)挑戰(zhàn)是生成要求的測(cè)試碼型，在被測(cè)器件內(nèi)部發(fā)起測(cè)試模式。

USB 3.0的接收機(jī)測(cè)試與其它高速串行總線接收機(jī)一致性測(cè)試類似，一般分為兩個(gè)階段：

< 受壓眼圖校準(zhǔn)是業(yè)內(nèi)對(duì)創(chuàng)建最壞情況信號(hào)條件、測(cè)試接收機(jī)的叫法。損傷這個(gè)最壞情況信號(hào)的方式，通常是在水平方向增加抖動(dòng)，在垂直方向把幅度設(shè)置成部署時(shí)接收機(jī)看到的最低幅度。在任何測(cè)試夾具、線纜或儀器變化時(shí)，都必須執(zhí)行受壓眼圖校準(zhǔn)。

< 抖動(dòng)容限使用校準(zhǔn)后的受壓眼圖作為輸入來測(cè)試接收機(jī)，然后應(yīng)用額外的提高頻率的正弦曲線抖動(dòng)(SJ)。應(yīng)用的這個(gè)SJ測(cè)試接收機(jī)內(nèi)部的時(shí)鐘恢復(fù)電路，因此不僅使用最壞情況信號(hào)條件測(cè)試接收機(jī)，而且還明確測(cè)試其時(shí)鐘恢復(fù)。應(yīng)用的SJ的幅度和頻率遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一個(gè)模板。這個(gè)抖動(dòng)容限模板覆蓋了時(shí)鐘恢復(fù)PLL的帶寬，在環(huán)路帶寬內(nèi)應(yīng)容許應(yīng)用的高數(shù)量SJ，因?yàn)闀r(shí)鐘恢復(fù)將追蹤出這個(gè)正弦曲線抖動(dòng)，但在環(huán)路帶寬之上只能經(jīng)受很小的量，因?yàn)闆]有追蹤出這個(gè)抖動(dòng)，它將會(huì)影響下游的接收機(jī)電路。

這個(gè)檢定過程可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，保證準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)及正確的受壓碼型生成能力。下面概括介紹了自動(dòng)檢定功能：

< 環(huán)回發(fā)起為其它方式不能執(zhí)行接收機(jī)測(cè)試的用戶提供了測(cè)試能力。環(huán)回發(fā)起是BERTScope和被測(cè)器件(DUT)之間的一種特定握手，讓DUT準(zhǔn)備進(jìn)行接收機(jī)測(cè)試。這是一個(gè)關(guān)鍵步驟，不管采取什么測(cè)試儀器，對(duì)許多客戶都是一個(gè)挑戰(zhàn)。

< 自動(dòng)受壓眼圖校準(zhǔn)簡(jiǎn)化了其它方式繁瑣耗時(shí)的程序。

< 可以單擊執(zhí)行抖動(dòng)容限測(cè)試，結(jié)果存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，可以簡(jiǎn)明地管理測(cè)試結(jié)果。自動(dòng)抖動(dòng)容限測(cè)試還可以搜索設(shè)備極限，稱為“搜索余量”功能。

圖1.使用BERTScope BSA系列進(jìn)行受壓眼圖校準(zhǔn)。

受壓眼圖校準(zhǔn)

必須進(jìn)行三種損傷校準(zhǔn)，以校準(zhǔn)受壓眼圖、隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)、正弦曲線抖動(dòng)(SJ)和眼高。每種校準(zhǔn)都要求在泰克BSA系列碼型發(fā)生器和分析儀上進(jìn)行特定設(shè)置，并使用泰克MSO/DSA/DPO70000系列示波器執(zhí)行測(cè)量。

1.隨機(jī)抖動(dòng)(RJ)

< 定義：RJ是無界抖動(dòng)，與數(shù)據(jù)碼型不相關(guān)，也就是說，不管采取什么數(shù)據(jù)碼型，其測(cè)量應(yīng)該相同。由于RJ是無界的，因此它會(huì)隨測(cè)量深度增長，用被測(cè)波形數(shù)量表示的測(cè)量越深，峰峰值RJ測(cè)量結(jié)果越大。

< 怎樣調(diào)節(jié)：為實(shí)現(xiàn)正確數(shù)量的RJ，碼型發(fā)生器必須能夠調(diào)節(jié)注入的RJ數(shù)量。

< 怎樣測(cè)量：配有DPOJET的MSO/DSA/DPO70000系列示波器可以提供自動(dòng)RJ測(cè)量。

2.正弦曲線抖動(dòng)(SJ)

< 定義：SJ是有界抖動(dòng)，具有周期性特點(diǎn)，但通常與數(shù)據(jù)碼型不相關(guān)(除非SJ頻率恰好是碼型重復(fù)頻率的倍數(shù))，因此與RJ一樣，不管采取什么數(shù)據(jù)碼型，其測(cè)量是相同的。與RJ不同，由于有界特點(diǎn)，它不會(huì)隨著測(cè)量深度增長。

< 怎樣調(diào)節(jié)：與RJ一樣，碼型發(fā)生器必須能夠調(diào)整SJ注入量，以實(shí)現(xiàn)所需的量。注入的SJ必須是特定頻率，并能夠調(diào)節(jié)幅度。必需校準(zhǔn)USB 3.0抖動(dòng)容限模板中的所有SJ頻率和幅度。

< 怎樣測(cè)量：USB 3.0一致性測(cè)試程序規(guī)定，應(yīng)通過獲得注入SJ幅度為0的信號(hào)的總抖動(dòng)(TJ)與注入所需數(shù)量的SJ之差，來測(cè)量SJ數(shù)量。泰克MSO/DSA/DPO 70000系列示波器的DPOJET分析選項(xiàng)提供了TJ測(cè)量。

3.眼高

< 定義：眼高是指單位間隔中心的眼圖張開程度，并伴有一個(gè)測(cè)量深度，在本例中為106個(gè)波形。眼高與數(shù)據(jù)碼型相關(guān)，因?yàn)樗艿叫盘?hào)中數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)(DDJ)量的影響。眼高指標(biāo)對(duì)主機(jī)(180 mV)和設(shè)備(145 mV)來說是不同的。

< 怎樣調(diào)節(jié)：眼高通過BERTScope碼型發(fā)生器的輸出幅度調(diào)節(jié)。

< 怎樣測(cè)量：泰克MSO/DSA/DPO70000系列示波器上可以測(cè)量眼高。

抖動(dòng)容限測(cè)試

一旦校準(zhǔn)了受壓眼圖，可以開始測(cè)試接收機(jī)。如“引言”所述，與上一代規(guī)范2.0不同，USB 3.0要求BER測(cè)試。抖動(dòng)容限測(cè)試形式的誤碼率(BER)測(cè)試是USB3.0接收機(jī)測(cè)試要求的唯一測(cè)試，可以使用泰克BERTScope BSA系列分析儀執(zhí)行。

抖動(dòng)容限測(cè)試使用最壞情況輸入信號(hào)條件(上一節(jié)中校準(zhǔn)的受壓眼圖)測(cè)試接收機(jī)。在受壓眼圖頂部，覆蓋JTF -3 dB截止頻率周圍頻率范圍的一系列SJ頻率和幅度被注入到測(cè)試信號(hào)中，誤碼檢測(cè)器則監(jiān)測(cè)接收機(jī)中的錯(cuò)誤或誤碼，計(jì)算BER。