¿Qué equipo necesito para probar un diagrama de ojo para USB?


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Me gustaría probar USB a toda velocidad con el objetivo de probar alta velocidad (480 Mbit / s), tengo un alcance tek que hace 300 MHz (que podría actualizar a 500 MHz) y estoy mirando a 500 MHz Sonda diferencial. Según tengo entendido, también necesito un tablero de arranque (que no estoy seguro de que sea lo mejor), pero estoy mirando este tablero de tek y uno que se enumera aquí .

¿Cuáles son los requisitos mínimos para una prueba como esta?

¿Es esta lista de equipos suficiente para realizar una prueba de diagrama de ojo para USB de velocidad completa?

¿Esta lista de equipos es suficiente para realizar una prueba de diagrama de ojo para USB de velocidad completa si tengo un alcance de 500 MHz?


Las pruebas de patrón de ojo usan terminaciones SMA de 50 ohmios con un buen coaxial, pero las sondas de diferencia pueden medir en el circuito.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Respuestas:


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¿Cuáles son los requisitos mínimos para una prueba como esta?

Los requisitos mínimos para el uso del equipo de prueba para la evaluación de la calidad de la señal USB 2.0 se detalla en USB.org en el siguiente lugar . Hay enlaces que describen los procedimientos de prueba eléctrica y los requisitos de herramientas para los osciloscopios Rohde & Schwartz, Tektronix, Agilent, LeCroy y Yokogawa.

Por lo general, las herramientas de software de evaluación ocular se ofrecen en ámbitos con un ancho de banda no inferior a 2 GHz. Para Tektronix, las series de alcance elegibles son TDS7254 / B, TDS7704 / B, CSA7404 / B, TDS6604 / B, TDS6804 / B, TDS6404, DPO7254, DPO7354 y DPO / DSA70000. El osciloscopio más pequeño elegible para pruebas de USB 2.0 es MSO / DPO5204 .

Para la evaluación de FS no necesita sondas diferenciales, el alcance lo hace matemáticamente usando sondas de un solo extremo.

Sin embargo, el paquete de software no se puede instalar en ámbitos de ancho de banda más pequeños, por lo que, incluso si el ancho de banda de 500 MHz está bien para los ojos FS, es poco probable que pueda usar este alcance.


Sí, creo que no tengo suerte en las pruebas de HS, un nuevo alcance sería un gasto de capital significativo. Me quedaré con las pruebas de un solo extremo en FS. No tengo tantos dispositivos HS de todos modos.
Voltaje pico

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@ laptop2d, DPO5204 cuesta solo $ 23K, y necesitará un conjunto de accesorios de prueba, el más barato es de Allion por $ 1700, shop.allion.com/Product_List.asp?iGroupNum=4 El paquete USB opcional también podría costar, pero puede venir con el accesorio de prueba. Para HS necesitará la sonda P6248 diff, otros $ 6K. Sí, el desarrollo real de USB es costoso.
Ale..chenski

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No mencionó que para la prueba EYE PATTERN las sondas de 2 GHz deben activar las sondas DIFF amortiguadas por FET , capacitancia ultrabalanceada y ultrabaja y ultrasensibles a ESD (> 25V, según recuerdo, no 1kV), no solo 2 sondas.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

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Aunque Yokogawa tiene algunas buenas sondas pasivas de 5 GHz a 500 Ohm 10: 1. 0.25pF 70ps Modelo 701974 PBL5000 5-GHz
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@TonyEErocketscientist, también olvidé mencionar que las pruebas HS USB necesitan un generador de patrones caros (patrón HS de amplitud variable a una velocidad de nanosegundos), para probar parámetros muy importantes como la sensibilidad del receptor (silenciador / no silenciador), y que las sondas antiguas probablemente necesitarían costosas adaptadores (~ $ 500 cada uno) para acomodar las modernas interfaces de "sonda Tek", a menos que se compren las sondas TAP1500 nativas (~ $ 3K cada una).
Ale..chenski

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Si su señal tiene un valor fundamental a 500MHz, y está tratando de medir sus características, entonces no le irá bien con un alcance de 500MHz porque el alcance no capturará ninguno de los armónicos. Necesitará un alcance y una sonda de mayor ancho de banda si desea realizar una medición precisa de lo que está sucediendo.


¿Qué tal a toda velocidad?
Voltaje pico

La velocidad máxima del USB es de 12 Mbit / s, que es mucho menor que 1 / 10-1 / 5 del ancho de banda de su osciloscopio, por lo que debería poder realizar la medición.
C_Elegans

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Para probar un transmisor USB de alta velocidad, debe probar la máscara TP3:

ingrese la descripción de la imagen aquí

La posición horizontal del punto 3 está en 37.5% UI, y el punto 6 está en 62.5% UI, por lo que está tratando de medir un tiempo de aumento de aproximadamente el 75% de 2.08 ns, o aproximadamente 1.5 ns.

Un alcance de 500 MHz medirá una duración mínima de aproximadamente 0.75/500 MHz, o 1.5 ns.

Puede estimar que el tiempo de vida que mide será aproximadamente

τmeasτscope2+τsig2,

entonces un alcance de 500 MHz no lo va a cortar. Buscaría al menos 1 GHz, y 2 GHz ayudarán si su producto no tiene mucho margen.


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Esta máscara es para el ojo HS, mientras que OP pregunta sobre la evaluación FS.
Ale..chenski

44
@AliChen, OP dice que quieren probar "480mbit". Eso es alta velocidad, no a toda velocidad. En cualquier caso, pueden usar la misma metodología para evaluar si su instrumento es adecuado para la velocidad máxima.
El Photon

@ThePhoton No estoy de acuerdo con 0.75 / f Sé que el tiempo de subida es más cercano a 0.35 / f ya que mi LeCroy muestra un arco con un tiempo de subida de ~ 1ns (10 ~ 90%) para ~ 300MHz BW consistente con la teoría. Puedo mostrar fotos y pruebas si lo desea.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Tal vez estás usando del 0 al 100%
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

0

Terminé usando una medición de un solo extremo y usando matlab para sondear el alcance de textronix y usando la caja de herramientas de control del instrumento:

ingrese la descripción de la imagen aquí

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])
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