2024年6月6日发(作者：掌德义)
２０１０年４月第２９卷第４期
ＵＳＢ ３．０物理层测试方案
安捷伦科技
１ ＵＳＢ３．０简介
础上另外增加了４根线，这样ＵＳＢ３．０ 首先，由于ＵＳＢ３．０ ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄ
Ｕ ＳＢ的规范最早由Ｕ ＳＢ协会
的接口上就总共有８根线。原来的４根
的信号速率达￣１］５Ｇｂｐｓ，同时信号的
（ＵＳＢ－ＩＦ）在１９９６年推出，经过１０
完全兼容原来的ＵＳＢ２．０设备；增加
幅度更小，因此测试中需要１２ＧＨｚ以
多年的发展，已经成为ＰＣ及其外设
的这四根线采用全双工作模式，一对
上带宽的示波器，同时要示波器的
上应用最为成功的接口。ＵＳＢ１．０的
线负责发送，另一对线负责接收，可
底噪声更低才能保证准确的测量。
速度不够时，ＵＳＢ协会在２０００年推出
实现５Ｇｂｐｓ的数据速率。图１是典型的
Ａｇｉｌｅｎｔ的ＤＳＯ／ＤＳＡ９００００系列示波器
了ＵＳＢ２．０标准。目前普遍应用的是
ＵＳＢ３．０的总线架构。
具有业界最平坦的频率响应以及最低
ＵＳＢ２．０的规范，ＵＳＢ ２．０的最高速
ＵＳＢ３．０速率提高１ ０倍左右，
的本底噪声，非常适合于象ＵＳＢ３．０这
率指标定义是４８０Ｍｂｐｓ，但实际上因
对测试验证工作带来了挑战，因为
样高速信号的测试。
各种限制因素，真实的数据吞吐速率
５Ｇｂｐｓ信号的设计已经进入了射频微 其次，ＵＳＢ ３．０发送端测试，
不超过３５ＭＢ／ｓ。现在移动硬盘、高
波领域，对于测试仪器的功能和性能 不是用夹具直接连接ＤＵＴ，其定义的
清视频等的应用中需要传输的数据量
要求也和传统的ＵＳＢ２．ｏＮ试不太一
被测点是“一致性通道（Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ
越来越大，文件的尺寸越来越大，存
样。ＵＳＢ３．０的电气性能测试分为发送
Ｃｈａｎｎｅ１）”的末端。一致性通道模
储或传输的时间也相应变长。与此同
信号测试、接收容限测试以及电缆／ 拟ＰＣＢ走线和电缆对信号的影响。
时，ＳＡＴＡ、ＨＤＭＩ、Ｄｉｓｐｌａｙｐｏｒｔ等
连接器的测试，将分别介绍。
对于ＨＯＳＴ的测试，它模拟的是３ｍ
也以其高传输数据速率的优势在抢夺
２ ＵＳＢ３．０的发送信号测试
长电缆＋５”ＰＣＢ走线的影响；对于
一
部分传统ＵＳＢ的市场。因此，为了
在进行发送端测试时，要求测试
ＨＯＳＴ的测试，它模拟的是３ｍ长电缆
满足高速数据传输的要求，ＵＳＢ协会
对象发出特定的测试码型，实时示波
＋１Ｉ”ＰＣＢ走线的影响。ＵＳＢ３．０的测
在２００８年底正式发布了ＵＳＢ３．０的规
器对该码型进行眼图分析，测量信号 试规范里会以Ｓ参数文件的形式提供一
范。目前ＵＳＢ３．０的测试规范正在制定
的幅度、抖动、平均数据率及上升
致性通道的模型。在真正测试时是用
过程中，预计在２０１０年３月份左右会正
下降时间。ＵＳＢ３．０针对超高速部分的
测试夹具直接连接ＤＵＴ，然后用示波
式发布。
信号测试与以前ＵＳＢ２．０的测试方法有
器的Ｓ参数嵌入的方式加入通道影响，
Ｕ Ｓ Ｂ ３．０是双总线架构，在
较大的不同。
见图２。
ＵＳＢ ２．０的基础上增加了超高速
（Ｓｕｐｅｒ Ｓｐｅｅｄ）总线部分。超高速
总线的信号速率达到５Ｇｂｐｓ，采用
ＡＮＳＩ ８ｂ／１０ｂ编码，全双工方式工
作，最大支持的电缆长度达３米。具
体来说，ＵＳＢ３．０是在原有ＵＳＢ２．０的
４根线（Ｖｂｕｓ、Ｇｎｄ、Ｄ＋、Ｄ一）基
图１ ＵＳＢ３．０总线构架
中国科技核心期刊
一
１５—
：－‘＿● －Ｖ－ｕ．ｔ＿－ｔ月币●ｕ 币．ｔ明
另外，由于５Ｇｂｐｓ的信号经过长
电缆￣ＰＰＣＢ传输以后有可能眼图就张
不开了，所以ＵＳＢ３．０的芯片接收端内
部会提供ＣＴＬＥ（连续时间线性均衡）功
图２测试连接
能以补偿高频损耗。所以测试时示波
器的测试软件也要能支持ＣＴＬＥ才能
得到真实的结果。
ＵＳＢ３．０的信号测试方法相对于
ＵＳＢ２．０的区别主要是：
１）示波器的测试点在一致性电缆
（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｃａｂｌｅ）￣－－致性电路板
（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｂｏａｒｄ）之后的ＴＰ１处。
而以前的测试是在发送端的连接器处
（３￣Ｉ］ＵＳＢ２．Ｏ）。
２）后处理需要使用ＣＴＬＥ均衡
器，在均衡器后观察和分析眼图及其
参数。
３）需要连续测量ＩＭ个ＵＩ（单位
间隔）。
４）需要计算基于１０ｅ－１２误码率
的ＤＪ，ＲＪ和ＴＪ。
对于发送信号的测试，Ａｇｉｌｅｎｔ
推荐使用。９００００系列示波器（提供高
达１３ＧＨｚ的带宽）， 配上自动的一
致性测试软件Ｕ７２４３Ａ和测试夹具
Ｕ７２４２Ａ来完成ＵＳＢ ３．０规范要求的
发送端测试和验证，见图３。
Ｕ７２４３Ａ是全自动的ＵＳＢ３．ｏＮ试
软件，使用中只需根据设置向导选测
相应的测试项目，然后按照向导连接
ＤＵＴ并把ＤＵＴ设置成正确的模式即可
以自动运行测试并自动生成ＨＴＭＬ格
式的测试报告。其简单的设置界面见
图４。
３ ＵＳＢ３．０的接收测试
ＵＳＢ ３．０规范除了对发送端的信
号质量有要求外，对于接收端也有一
定的抖动容限要求以保证在高数据速
一
１６一
ＤＳＯ，ＤＳＡ９１ ３０４Ａ
Ｕ７２４３Ａ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ＳＷ
Ｕ７２４２Ａ ｔｅｓｔ ｆｉｘｔｕｒｅ
圉ｍ 叁 雹譬一一 嚣 篙茹～
图３ Ａｇｉ Ｉｅｎｔ方案
图４设置界面
ＰａＰ￡ａｔｅｔｍｅｒ ｎＧＣ科ｈ嘲葚ｅｃｋｔｅ帮ｒ ｎ ， ／ ｝｛－’ ＿Ｊ ＤＵＴ
Ｕ ＼
ｔ
图５测试连接
率下能正常工作。接收抖动容限的测 动的信号通过测试夹具送给ＤＵＴ的
试方法在ＤＵＴ环Ｎ（１ｏｏｐｂａｃｋ）模式下
ＲＸ端，ＤＵＴ再把接收到的数据通过
进行误码率测量。即用一台高性能的
其ＴＸ端环回回来，然后测量环回回来
脉冲码型发生器产生精确可控的带抖
的数据里面的误码率，见图５。
中国科技核心期刊
一雷～
一
２０１０年４月第２９卷第４期
这个测试对于激励源也即码型
发生器的要求很高。首先其要能产
生高质量的ＵＳＢ３．Ｏ的５Ｇｂｐｓ的数据
流，其固有抖动要非常小才不会影响
正常的抖动容限测试；其次其要能再
数据流上调制上幅度、频率精确可控
的抖动分量。抖动分量里除了要有
２．４２ｐｓ（ＲＭＳ）的随机抖动ＲＪ外，还要
有不同频率和幅度的周期抖动。测试
中需要测试很多种组合条件并保证在
所有情况下误码率都小于１０Ｅ－１２，见
图６。
Ａｇｉｌｅｎｔ的ＵＳＢ ３．０方案解决了
所有这些问题，Ｎ４９０３Ｂ Ｊ－ＢＥＲＴ高
性能误码仪能产生激励设备所需要
的各种码型，包括在抖动容限测试
中向被测对象施加特定抖动信号的
能力。在环回测试模式中用Ａｇｉｌｅｎｔ
Ｊ－ＢＥＲＴ Ｂ可以完成误码测试，必要
的时候，还可以￣ＥＨｉｓｙｓ的ＵＳＢ３．０协
议分析仪器配合使用。ＥＨｉｓｙｓ ＥＸ２８０
被集成到Ｎ５９９０Ａ自动测试软件平台
中，因此对ＪＢＥＲＴ和ＥＸ２８０的控制
都实现了自动化。 图７是ＵＳＢ３．０接收
测试需要的主要设备，主要技术指标
见表１。
Ｎ５９９０Ａ软件可以控制示波器在
ＴＰ１点对Ｎ４９０３Ｂ输出的信号进行校
准，并保存校准结果。校准项目包括
低频抖动、高频抖动、随机抖动、
ＳＳＣ、输出信号幅度。校准结果可以
保存下来以备以后调用。校准完成后
可以按组网图连接被测设备，并在
Ｎ５９９０Ａ软件中选择测试项目进行测
试，见图８。一致性测试只测测试规范
要求的Ｔｅｓｔ ｃａｓｅ中的测试组合。如果
选择容限测试，还可以增加更多的测
试点。
４０．０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓｉｎｌｌｓｏｊｄａＩ）ａｌ ａ ５０ ＭＨｚ
４Ｏ ０ ｐｓ ｏｆｐｅｘｉ￣ｉｃ（ｓｉｒｍ§ｏｉｄａＪ）ａｔ ａ ３３ ＭＨｚ
罩
４ｏ．０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓ ｌＳｏｉｄａ１）ａｔ ａ ２０ ＭＨｚ
４０．０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓｉｎｍｏｉ￣）ａｔ ａ １０ ＭＨｚ
呈
４ｏ ０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓ ｎｌｓｏｉｄａ１）ａｔ ａ ４．９ ＭＩ－Ｉｚ
ｌ０ｏｐｓｏｆｐｅｒｉ￣ｃ（ｓｍｕｓｏｉ￣１）ａｔ ａ ２Ｍｔｔｚ
２ｏｏｐｓｏｆｐｅｎ￣ｃ（ｓｍｕｍｉ￣１ ａｔ ａ１ＭＩ－Ｉｚ
４ｏｏ ｐｓｏｆｐｅｒｉ￣ｃ（ｓｉⅡｕｓｏｉｄ｛Ｉ１）ａｔ ａ ５００ＫＨｚ
恼， ｎ
图６误码率
Ｎ４９０３Ｂ
７Ｇｂｐｓ高性能误码分析仪
用于产生带抖动的ＵＳＢ３．０信号一
４９１６Ａ
预加重模块
用于产生测试需要的－３ｄｂ的预加重信号．
５９９０Ａ
自动测试软件
用于控制仪器完成ＵＳＢ３．０的自动测试＋
Ｕ７２４２Ａ
ＵＳＢ３．０测试夹具
用于连接被测设备
ＤＳＡ９ｌ３０４Ａ
高带宽实时示波器
用于测试前校准Ｎ４９０３Ｂ产生的信号
ＵＳＢ３．０协议分斩仪
用于接收ＤＵＴ环回的数据进行误码率统计．
其它：Ｎ４９１５Ａ切换开关、测试电缆、转接头等
图７ ＵＳＢ３．０接收测试需要的主要设备
表１主要技术指标
信号上升时间（２０％～８０％） ＜２０ｐｓ
支持的数据速率 ７Ｇｂｐｓ
未来可以升级到的数据速率 １３．５Ｇｂｐｓ
信号幅度范围 ５０ｍＶ￣１．８Ｖ
固有抖动（ｐ—ｐ） ９ｐｓ
抖动注入模式 实时改变
ｕｓｂ３．０ Ｒｘ测试方法 专用测试软件，全自动完成所有项目测试
抖动校准方法 自动校准
ｕｓｂ３．０ ＲＸ测试功能 码型激励和误码检测
中国科技核心期刊 一１７—
－Ｉ＿： ： ■
运行后，测试软件会自动控制
Ｎ４９０３Ｂ和被测设备协商使其进入
ｌｏｏｐｂａｃｋ的测试模式，然后根据Ｔｅｓｔ
ｃａｓｅ的要求对各种抖动组合进行测
试。对于每个测试项目，Ｎ５９９０Ａ软件
会根据ＥＸ２８０协议分析仪里的误码率
统计结果判决测试是否通过测试结果
会以Ｅｘｃｅｌ的格式输出，结果中会显示
测试设置、测试项目、测试结果等信
息。如果只是做一致性测试，只有协
会规定的测试组合的结果。如果开始
选择了容限测试，更多测试点的结果
也可以显示出来，见图９。
４ ＵＳＢ３．０的电缆、连接器
测试
ｆＨＵＳＢ２．０相比，ＵＳＢ ３．０产品
的信号带宽高出很多，电缆、连接器
和信号传输路径验证变得更加重要。
ＵＳＢ３．０传输介质的设计，其差分阻抗
和不对称偏差（Ｓｋｅｗ）必须符合规范要
求，这两个参数通常需要ＴＤＲ／ＴＤＴ
量测来完成；而回损、插损以及远近
端串扰，则最好用更加精确的网络分
析仪来完成测试验证。目前Ａｇｉｌｅｎｔ的
Ｅ５０７１Ｃ网络分析仪已经可以通过增
ＪＪＩＴＤＲ选件的方式实现ＴＤＲ／ＴＤＴ功
能，因此所有电缆／连接器的测试项
目都可以通过一台４端口的Ｅ５０７１ Ｃ网
络分析仪来完成，见图１０。
了解更多信息，可以参阅安捷
伦网上数字测量峰会资料，ｈｔｔｐ：／／
ｗｗＷ．ａｇｉｌｅｎｔ．ＣＯｍ．ｃｎ／ｆｉｎｄ／
ＡＤＭＦ。
一
１８一
－Ｖ－ Ｔ ，Ｊ用－ 用 明
图８ Ｎ５９９０Ａ软件界面
蠢 嚣
； ｌ０
Ｏｔ ｛ ｉ ｌ∞
ｌ０ ｌ∞
ｈ ＳＤ
ｓ ＃ —ｒ Ｒ ｆ ｊ
图９测试结果显示
ＶＮ＾Ｅ５Ｏ７＇Ｃ
图１０电缆／连接器的测试
中国科技核心期刊
2024年6月6日发(作者：掌德义)
２０１０年４月第２９卷第４期
ＵＳＢ ３．０物理层测试方案
安捷伦科技
１ ＵＳＢ３．０简介
础上另外增加了４根线，这样ＵＳＢ３．０ 首先，由于ＵＳＢ３．０ ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄ
Ｕ ＳＢ的规范最早由Ｕ ＳＢ协会
的接口上就总共有８根线。原来的４根
的信号速率达￣１］５Ｇｂｐｓ，同时信号的
（ＵＳＢ－ＩＦ）在１９９６年推出，经过１０
完全兼容原来的ＵＳＢ２．０设备；增加
幅度更小，因此测试中需要１２ＧＨｚ以
多年的发展，已经成为ＰＣ及其外设
的这四根线采用全双工作模式，一对
上带宽的示波器，同时要示波器的
上应用最为成功的接口。ＵＳＢ１．０的
线负责发送，另一对线负责接收，可
底噪声更低才能保证准确的测量。
速度不够时，ＵＳＢ协会在２０００年推出
实现５Ｇｂｐｓ的数据速率。图１是典型的
Ａｇｉｌｅｎｔ的ＤＳＯ／ＤＳＡ９００００系列示波器
了ＵＳＢ２．０标准。目前普遍应用的是
ＵＳＢ３．０的总线架构。
具有业界最平坦的频率响应以及最低
ＵＳＢ２．０的规范，ＵＳＢ ２．０的最高速
ＵＳＢ３．０速率提高１ ０倍左右，
的本底噪声，非常适合于象ＵＳＢ３．０这
率指标定义是４８０Ｍｂｐｓ，但实际上因
对测试验证工作带来了挑战，因为
样高速信号的测试。
各种限制因素，真实的数据吞吐速率
５Ｇｂｐｓ信号的设计已经进入了射频微 其次，ＵＳＢ ３．０发送端测试，
不超过３５ＭＢ／ｓ。现在移动硬盘、高
波领域，对于测试仪器的功能和性能 不是用夹具直接连接ＤＵＴ，其定义的
清视频等的应用中需要传输的数据量
要求也和传统的ＵＳＢ２．ｏＮ试不太一
被测点是“一致性通道（Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ
越来越大，文件的尺寸越来越大，存
样。ＵＳＢ３．０的电气性能测试分为发送
Ｃｈａｎｎｅ１）”的末端。一致性通道模
储或传输的时间也相应变长。与此同
信号测试、接收容限测试以及电缆／ 拟ＰＣＢ走线和电缆对信号的影响。
时，ＳＡＴＡ、ＨＤＭＩ、Ｄｉｓｐｌａｙｐｏｒｔ等
连接器的测试，将分别介绍。
对于ＨＯＳＴ的测试，它模拟的是３ｍ
也以其高传输数据速率的优势在抢夺
２ ＵＳＢ３．０的发送信号测试
长电缆＋５”ＰＣＢ走线的影响；对于
一
部分传统ＵＳＢ的市场。因此，为了
在进行发送端测试时，要求测试
ＨＯＳＴ的测试，它模拟的是３ｍ长电缆
满足高速数据传输的要求，ＵＳＢ协会
对象发出特定的测试码型，实时示波
＋１Ｉ”ＰＣＢ走线的影响。ＵＳＢ３．０的测
在２００８年底正式发布了ＵＳＢ３．０的规
器对该码型进行眼图分析，测量信号 试规范里会以Ｓ参数文件的形式提供一
范。目前ＵＳＢ３．０的测试规范正在制定
的幅度、抖动、平均数据率及上升
致性通道的模型。在真正测试时是用
过程中，预计在２０１０年３月份左右会正
下降时间。ＵＳＢ３．０针对超高速部分的
测试夹具直接连接ＤＵＴ，然后用示波
式发布。
信号测试与以前ＵＳＢ２．０的测试方法有
器的Ｓ参数嵌入的方式加入通道影响，
Ｕ Ｓ Ｂ ３．０是双总线架构，在
较大的不同。
见图２。
ＵＳＢ ２．０的基础上增加了超高速
（Ｓｕｐｅｒ Ｓｐｅｅｄ）总线部分。超高速
总线的信号速率达到５Ｇｂｐｓ，采用
ＡＮＳＩ ８ｂ／１０ｂ编码，全双工方式工
作，最大支持的电缆长度达３米。具
体来说，ＵＳＢ３．０是在原有ＵＳＢ２．０的
４根线（Ｖｂｕｓ、Ｇｎｄ、Ｄ＋、Ｄ一）基
图１ ＵＳＢ３．０总线构架
中国科技核心期刊
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１５—
：－‘＿● －Ｖ－ｕ．ｔ＿－ｔ月币●ｕ 币．ｔ明
另外，由于５Ｇｂｐｓ的信号经过长
电缆￣ＰＰＣＢ传输以后有可能眼图就张
不开了，所以ＵＳＢ３．０的芯片接收端内
部会提供ＣＴＬＥ（连续时间线性均衡）功
图２测试连接
能以补偿高频损耗。所以测试时示波
器的测试软件也要能支持ＣＴＬＥ才能
得到真实的结果。
ＵＳＢ３．０的信号测试方法相对于
ＵＳＢ２．０的区别主要是：
１）示波器的测试点在一致性电缆
（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｃａｂｌｅ）￣－－致性电路板
（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ｂｏａｒｄ）之后的ＴＰ１处。
而以前的测试是在发送端的连接器处
（３￣Ｉ］ＵＳＢ２．Ｏ）。
２）后处理需要使用ＣＴＬＥ均衡
器，在均衡器后观察和分析眼图及其
参数。
３）需要连续测量ＩＭ个ＵＩ（单位
间隔）。
４）需要计算基于１０ｅ－１２误码率
的ＤＪ，ＲＪ和ＴＪ。
对于发送信号的测试，Ａｇｉｌｅｎｔ
推荐使用。９００００系列示波器（提供高
达１３ＧＨｚ的带宽）， 配上自动的一
致性测试软件Ｕ７２４３Ａ和测试夹具
Ｕ７２４２Ａ来完成ＵＳＢ ３．０规范要求的
发送端测试和验证，见图３。
Ｕ７２４３Ａ是全自动的ＵＳＢ３．ｏＮ试
软件，使用中只需根据设置向导选测
相应的测试项目，然后按照向导连接
ＤＵＴ并把ＤＵＴ设置成正确的模式即可
以自动运行测试并自动生成ＨＴＭＬ格
式的测试报告。其简单的设置界面见
图４。
３ ＵＳＢ３．０的接收测试
ＵＳＢ ３．０规范除了对发送端的信
号质量有要求外，对于接收端也有一
定的抖动容限要求以保证在高数据速
一
１６一
ＤＳＯ，ＤＳＡ９１ ３０４Ａ
Ｕ７２４３Ａ Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ ＳＷ
Ｕ７２４２Ａ ｔｅｓｔ ｆｉｘｔｕｒｅ
圉ｍ 叁 雹譬一一 嚣 篙茹～
图３ Ａｇｉ Ｉｅｎｔ方案
图４设置界面
ＰａＰ￡ａｔｅｔｍｅｒ ｎＧＣ科ｈ嘲葚ｅｃｋｔｅ帮ｒ ｎ ， ／ ｝｛－’ ＿Ｊ ＤＵＴ
Ｕ ＼
ｔ
图５测试连接
率下能正常工作。接收抖动容限的测 动的信号通过测试夹具送给ＤＵＴ的
试方法在ＤＵＴ环Ｎ（１ｏｏｐｂａｃｋ）模式下
ＲＸ端，ＤＵＴ再把接收到的数据通过
进行误码率测量。即用一台高性能的
其ＴＸ端环回回来，然后测量环回回来
脉冲码型发生器产生精确可控的带抖
的数据里面的误码率，见图５。
中国科技核心期刊
一雷～
一
２０１０年４月第２９卷第４期
这个测试对于激励源也即码型
发生器的要求很高。首先其要能产
生高质量的ＵＳＢ３．Ｏ的５Ｇｂｐｓ的数据
流，其固有抖动要非常小才不会影响
正常的抖动容限测试；其次其要能再
数据流上调制上幅度、频率精确可控
的抖动分量。抖动分量里除了要有
２．４２ｐｓ（ＲＭＳ）的随机抖动ＲＪ外，还要
有不同频率和幅度的周期抖动。测试
中需要测试很多种组合条件并保证在
所有情况下误码率都小于１０Ｅ－１２，见
图６。
Ａｇｉｌｅｎｔ的ＵＳＢ ３．０方案解决了
所有这些问题，Ｎ４９０３Ｂ Ｊ－ＢＥＲＴ高
性能误码仪能产生激励设备所需要
的各种码型，包括在抖动容限测试
中向被测对象施加特定抖动信号的
能力。在环回测试模式中用Ａｇｉｌｅｎｔ
Ｊ－ＢＥＲＴ Ｂ可以完成误码测试，必要
的时候，还可以￣ＥＨｉｓｙｓ的ＵＳＢ３．０协
议分析仪器配合使用。ＥＨｉｓｙｓ ＥＸ２８０
被集成到Ｎ５９９０Ａ自动测试软件平台
中，因此对ＪＢＥＲＴ和ＥＸ２８０的控制
都实现了自动化。 图７是ＵＳＢ３．０接收
测试需要的主要设备，主要技术指标
见表１。
Ｎ５９９０Ａ软件可以控制示波器在
ＴＰ１点对Ｎ４９０３Ｂ输出的信号进行校
准，并保存校准结果。校准项目包括
低频抖动、高频抖动、随机抖动、
ＳＳＣ、输出信号幅度。校准结果可以
保存下来以备以后调用。校准完成后
可以按组网图连接被测设备，并在
Ｎ５９９０Ａ软件中选择测试项目进行测
试，见图８。一致性测试只测测试规范
要求的Ｔｅｓｔ ｃａｓｅ中的测试组合。如果
选择容限测试，还可以增加更多的测
试点。
４０．０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓｉｎｌｌｓｏｊｄａＩ）ａｌ ａ ５０ ＭＨｚ
４Ｏ ０ ｐｓ ｏｆｐｅｘｉ￣ｉｃ（ｓｉｒｍ§ｏｉｄａＪ）ａｔ ａ ３３ ＭＨｚ
罩
４ｏ．０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓ ｌＳｏｉｄａ１）ａｔ ａ ２０ ＭＨｚ
４０．０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓｉｎｍｏｉ￣）ａｔ ａ １０ ＭＨｚ
呈
４ｏ ０ ｐｓ ｏｆｐｅｒｉｏｄｉｃ（ｓ ｎｌｓｏｉｄａ１）ａｔ ａ ４．９ ＭＩ－Ｉｚ
ｌ０ｏｐｓｏｆｐｅｒｉ￣ｃ（ｓｍｕｓｏｉ￣１）ａｔ ａ ２Ｍｔｔｚ
２ｏｏｐｓｏｆｐｅｎ￣ｃ（ｓｍｕｍｉ￣１ ａｔ ａ１ＭＩ－Ｉｚ
４ｏｏ ｐｓｏｆｐｅｒｉ￣ｃ（ｓｉⅡｕｓｏｉｄ｛Ｉ１）ａｔ ａ ５００ＫＨｚ
恼， ｎ
图６误码率
Ｎ４９０３Ｂ
７Ｇｂｐｓ高性能误码分析仪
用于产生带抖动的ＵＳＢ３．０信号一
４９１６Ａ
预加重模块
用于产生测试需要的－３ｄｂ的预加重信号．
５９９０Ａ
自动测试软件
用于控制仪器完成ＵＳＢ３．０的自动测试＋
Ｕ７２４２Ａ
ＵＳＢ３．０测试夹具
用于连接被测设备
ＤＳＡ９ｌ３０４Ａ
高带宽实时示波器
用于测试前校准Ｎ４９０３Ｂ产生的信号
ＵＳＢ３．０协议分斩仪
用于接收ＤＵＴ环回的数据进行误码率统计．
其它：Ｎ４９１５Ａ切换开关、测试电缆、转接头等
图７ ＵＳＢ３．０接收测试需要的主要设备
表１主要技术指标
信号上升时间（２０％～８０％） ＜２０ｐｓ
支持的数据速率 ７Ｇｂｐｓ
未来可以升级到的数据速率 １３．５Ｇｂｐｓ
信号幅度范围 ５０ｍＶ￣１．８Ｖ
固有抖动（ｐ—ｐ） ９ｐｓ
抖动注入模式 实时改变
ｕｓｂ３．０ Ｒｘ测试方法 专用测试软件，全自动完成所有项目测试
抖动校准方法 自动校准
ｕｓｂ３．０ ＲＸ测试功能 码型激励和误码检测
中国科技核心期刊 一１７—
－Ｉ＿： ： ■
运行后，测试软件会自动控制
Ｎ４９０３Ｂ和被测设备协商使其进入
ｌｏｏｐｂａｃｋ的测试模式，然后根据Ｔｅｓｔ
ｃａｓｅ的要求对各种抖动组合进行测
试。对于每个测试项目，Ｎ５９９０Ａ软件
会根据ＥＸ２８０协议分析仪里的误码率
统计结果判决测试是否通过测试结果
会以Ｅｘｃｅｌ的格式输出，结果中会显示
测试设置、测试项目、测试结果等信
息。如果只是做一致性测试，只有协
会规定的测试组合的结果。如果开始
选择了容限测试，更多测试点的结果
也可以显示出来，见图９。
４ ＵＳＢ３．０的电缆、连接器
测试
ｆＨＵＳＢ２．０相比，ＵＳＢ ３．０产品
的信号带宽高出很多，电缆、连接器
和信号传输路径验证变得更加重要。
ＵＳＢ３．０传输介质的设计，其差分阻抗
和不对称偏差（Ｓｋｅｗ）必须符合规范要
求，这两个参数通常需要ＴＤＲ／ＴＤＴ
量测来完成；而回损、插损以及远近
端串扰，则最好用更加精确的网络分
析仪来完成测试验证。目前Ａｇｉｌｅｎｔ的
Ｅ５０７１Ｃ网络分析仪已经可以通过增
ＪＪＩＴＤＲ选件的方式实现ＴＤＲ／ＴＤＴ功
能，因此所有电缆／连接器的测试项
目都可以通过一台４端口的Ｅ５０７１ Ｃ网
络分析仪来完成，见图１０。
了解更多信息，可以参阅安捷
伦网上数字测量峰会资料，ｈｔｔｐ：／／
ｗｗＷ．ａｇｉｌｅｎｔ．ＣＯｍ．ｃｎ／ｆｉｎｄ／
ＡＤＭＦ。
一
１８一
－Ｖ－ Ｔ ，Ｊ用－ 用 明
图８ Ｎ５９９０Ａ软件界面
蠢 嚣
； ｌ０
Ｏｔ ｛ ｉ ｌ∞
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图９测试结果显示
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图１０电缆／连接器的测试
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