Welche Ausrüstung benötige ich, um ein Augendiagramm für USB zu testen?

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Ich möchte USB mit voller Geschwindigkeit testen, um die hohe Geschwindigkeit (480 Mbit / s) zu testen. Ich habe ein Tek-Oszilloskop mit 300 MHz (das ich auf 500 MHz aufrüsten könnte) und ich schaue auf 500 MHz Differentialsonde. Soweit ich weiß, brauche ich auch ein Breakout-Board (von dem ich nicht ganz sicher bin, ob es das Beste ist), aber ich schaue mir dieses Board von tek und eines hier aufgelisteten an .

Was sind die Mindestanforderungen für einen solchen Test?

Reicht diese Geräteliste aus, um einen Augendiagrammtest für USB mit voller Geschwindigkeit durchzuführen?

Reicht diese Geräteliste aus, um einen Augendiagrammtest für USB mit voller Geschwindigkeit durchzuführen, wenn ich ein 500-MHz-Oszilloskop habe?

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Die Augenmustertests verwenden SMA 50-Ohm-Anschlüsse mit gutem Koax, aber die Diff-Sonden können im Stromkreis messen.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Antworten:

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Was sind die Mindestanforderungen für einen solchen Test?

Die Mindestanforderungen für Testgeräte zur Bewertung der USB 2.0-Signalqualität sind auf USB.org an der folgenden Stelle aufgeführt . Es gibt Links, die elektrische Testverfahren und Werkzeuganforderungen für Rohde & Schwartz-, Tektronix-, Agilent-, LeCroy- und Yokogawa-Oszilloskope beschreiben.

In der Regel werden die Software-Tools für die Augenbewertung in Bereichen mit einer Bandbreite von mindestens 2 GHz angeboten. Für Tektronix sind die zulässigen Zielfernrohrserien TDS7254 / B, TDS7704 / B, CSA7404 / B, TDS6604 / B, TDS6804 / B, TDS6404, DPO7254, DPO7354 und DPO / DSA70000. Das kleinste geeignete Oszilloskop für USB 2.0-Tests ist MSO / DPO5204 .

Für die FS-Eveluation benötigen Sie keine Differenzialsonden. Der Bereich verwendet mathematisch Single-Ended-Sonden.

Das Softwarepaket kann jedoch nicht in Bereichen mit kleinerer Bandbreite installiert werden. Selbst wenn die Bandbreite von 500 MHz für FS-Augen in Ordnung ist, ist es unwahrscheinlich, dass Sie diesen Bereich verwenden können.

Ale..chenski
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Ja, ich glaube, ich habe beim HS-Test kein Glück. Ein neuer Anwendungsbereich wäre eine erhebliche Investition. Ich bleibe bei Single-Ended-Tests auf FS. Ich habe sowieso nicht so viele HS-Geräte.
Spannungsspitze
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@ Laptop2d, DPO5204 kostet nur 23.000 US-Dollar, und Sie benötigen eine Reihe von Testgeräten. Das billigste ist von Allion für 1700 US-Dollar. shop.allion.com/Product_List.asp?iGroupNum=4 Das optionale USB-Paket kostet möglicherweise ebenfalls. aber es kann mit der Testvorrichtung kommen. Für HS benötigen Sie die Diff-Sonde P6248, weitere 6.000 US-Dollar. Ja, echte USB-Entwicklung ist teuer.
Ale..chenski
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Sie haben nicht erwähnt, dass für den EYE PATTERN-Test die 2-GHz-Sonden FET-gepufferte DIFF-Sonden , ultra-ausgeglichene und extrem niedrige Kapazität und extrem empfindlich gegen ESD (> 25 V, da ich mich nicht an 1 kV erinnere) und nicht nur 2 Sonden aktivieren müssen.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Obwohl Yokogawa einige schöne passive 5-GHz-500-Ohm-10: 1-Sonden hat. 0,25 pF 70 ps Modell 701974 PBL5000 5 GHz
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
@TonyEErocketscientist, ich habe auch vergessen zu erwähnen, dass HS-USB-Tests einen teuren Mustergenerator (HS-Muster mit variabler Amplitude bei Nanosekundenrate) benötigen, um auf sehr wichtige Parameter wie die Empfängerempfindlichkeit (Squelch / Unsquelch) zu testen, und dass alte Sonden wahrscheinlich teuer sein würden Adapter (jeweils ~ 500 USD) zur Aufnahme der modernen "Tek-Probe" -Schnittstellen, sofern nicht die nativen TAP1500-Sonden (jeweils ~ 3.000 USD) gekauft werden.
Ale..chenski
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Wenn Ihr Signal bei 500 MHz eine Grundwelle hat und Sie versuchen, seine Eigenschaften zu messen, werden Sie mit einem 500-MHz-Oszilloskop nicht gut zurechtkommen, da das Oszilloskop keine der Harmonischen erfasst. Sie benötigen einen Bereich mit höherer Bandbreite und einen Test, wenn Sie genau messen möchten, was gerade passiert.

C_Elegans
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Wie wäre es mit voller Geschwindigkeit?
Spannungsspitze
Die volle USB-Geschwindigkeit beträgt 12 Mbit / s, was viel weniger als 1 / 10-1 / 5 der Bandbreite Ihres Oszilloskops entspricht. Sie sollten also in der Lage sein, die Messung durchzuführen.
C_Elegans
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Um einen USB-Hochgeschwindigkeitssender zu testen, müssen Sie die TP3-Maske testen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die horizontale Position von Punkt 3 liegt bei 37,5% UI und Punkt 6 bei 62,5% UI. Sie versuchen also, eine Anstiegszeit von etwa 75% von 2,08 ns oder etwa 1,5 ns zu messen.

0.75/500 MHz

Sie können die von Ihnen gemessene Anstiegszeit schätzen

τmeasτscope2+τsig2,

Ein 500-MHz-Oszilloskop wird es also nicht schneiden. Ich würde nach mindestens 1 GHz suchen, und 2 GHz helfen, wenn Ihr Produkt nicht viel Spielraum hat.

Das Photon
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Diese Maske ist für HS-Augen, während OP nach der FS-Bewertung fragt.
Ale..chenski
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@AliChen, OP sagt, dass sie "480mbit" testen wollen. Das ist hohe Geschwindigkeit, nicht volle Geschwindigkeit. In jedem Fall können sie dieselbe Methode verwenden, um zu bewerten, ob ihr Instrument für die volle Geschwindigkeit geeignet ist.
Das Photon
@ThePhoton Ich bin mit 0,75 / f nicht einverstanden Ich weiß, dass die Anstiegszeit näher bei 0,35 / f liegt, da mein LeCroy einen Bogen mit ~ 1 ns Anstiegszeit (10 ~ 90%) für ~ 300 MHz BW zeigt, der mit der Theorie übereinstimmt. Ich kann Foto und Beweis zeigen, wenn Sie mögen.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Vielleicht verwenden Sie 0 bis 100%
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
0

Am Ende habe ich eine Single-Ended-Messung und Matlab verwendet, um den Textronix-Bereich abzufragen, und die Toolbox für die Instrumentensteuerung verwendet:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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])
Spannungsspitze
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