usb3.0眼圖測(cè)試,，專家分析USB(Universal Serial Bus)即通用串行總線,，用于把鍵盤、鼠標(biāo),、打印機(jī),、掃描儀、數(shù)碼相機(jī),、MP3,、U盤等外圍設(shè)備連接到計(jì)算機(jī)，它使計(jì)算機(jī)與周邊設(shè)備的接口標(biāo)準(zhǔn)化,。
在USB1.1版本中支持兩種速率：全速12Mbps和低速1.5Mbps；而USB2.0中支持三種速率：高速480Mbps,、全速12Mbps,、低速1.5Mbps。
在2002年Intel把USB2.0端口整合到了計(jì)算機(jī)的南橋芯片ICH4上,，推動(dòng)了USB2.0的普及,，目前除了鍵盤和鼠標(biāo)為低速設(shè)備外，絕大多數(shù)設(shè)備都是速率達(dá)480M的高速設(shè)備,。
圖1：USB2.0與USB3.0的速度對(duì)比盡管USB2.0的速度已經(jīng)相當(dāng)快,，對(duì)于目前藍(lán)光DVD、高清視頻,、TB級(jí)別的大容量硬盤的數(shù)據(jù)傳輸還是有些慢,，于是，在2008年11月,，HP,、Intel、微軟,、NEC,、ST-NXP、TI聯(lián)合起來(lái)正式發(fā)布了USB3.0的V1.0規(guī)范,。
USB3.0又稱為SuperSpeed USB,，比特率高達(dá)5Gbps，相比目前USB2.0的480Mbps的速率，提高了10倍以上,，如圖1所示：使用USB2.0拷貝25GB的文件需要14分鐘,，而3.0只需70秒左右。
25GB,，正好是單面單層藍(lán)光光盤的容量,。
USB3.0預(yù)計(jì)將在2011年逐漸在計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品上使用。
 力科于2009年4月發(fā)布了USB3.0的物理層測(cè)試解決方案,，包括了針對(duì)HOST/DEVICE的發(fā)送端（TX）測(cè)試和接收端（RX）測(cè)試,、以及USB3.0電纜的TDR測(cè)試。
對(duì)于USB3.0的TX測(cè)試,，為了測(cè)量到5次諧波,，需要帶寬12.5GHz以上的示波器，力科的SDA813Zi帶寬13GHz,，采樣率40GSamples/s（可達(dá)80GS/s）,，配合USB3.0一致性測(cè)試軟件、眼圖醫(yī)生軟件和測(cè)試夾具（見圖2）,，可以快速完成USB3.0的發(fā)送端Compliance測(cè)試和調(diào)試分析,。
對(duì)于USB3.0的RX測(cè)試，力科的PeRT3是具備協(xié)議通信能力的誤碼率測(cè)試儀,，可以完成USB3. 0的誤碼和抖動(dòng)容限測(cè)試,。
在USB3.0規(guī)范中要求同時(shí)測(cè)量TX和RX。
圖2：力科的USB3.0測(cè)試夾具USB3.0物理層測(cè)試內(nèi)容力科版本的一致性測(cè)試軟件-USB3是根據(jù)2009年11月發(fā)布的USB3.0的電氣兼容性測(cè)試規(guī)范Rev0.9版本（Electrical Compliance Test Specification Rev0.9）來(lái)開發(fā)的,，并且會(huì)隨著測(cè)試規(guī)范的更新而不斷更新,，該軟件安裝在示波器上，示波器通過(guò)USB電纜連接到PeRT3,，使用USB與PeRT3進(jìn)行通信,，在測(cè)試中，軟件可以控制PeRT3發(fā)送特定的信號(hào),，或從PeRT3中讀取RX測(cè)試結(jié)果,，這樣只需軟件即可完成TX和RX的所有測(cè)試。
在-USB3測(cè)試軟件中,，包括了以下測(cè)試項(xiàng)目：1. LFPS（Low Frequency Periodic Signaling）信號(hào)測(cè)量2. SSC（Spread Spectrum Clock）展頻測(cè)量3. 抖動(dòng)與眼圖測(cè)量4. AC和DC共模電壓測(cè)量5. 差分電壓幅度與去加重測(cè)量6. 誤碼測(cè)試與抖動(dòng)容限測(cè)量LFPS（Low Frequency Periodic Signaling）信號(hào)測(cè)量測(cè)量了Polling.LFPS信令的電壓和時(shí)間參數(shù),，在USB3.0規(guī)范CTS Rev0.9中是必測(cè)項(xiàng)目。
測(cè)試方法為：待測(cè)試產(chǎn)品（PUT）的端口上插入U(xiǎn)SB3.0夾具,，夾具上的TX端通過(guò)同軸電纜連接到示波器的兩個(gè)通道,，將PUT上電后，PUT會(huì)發(fā)送出Polling.LFPS信令,，示波器捕獲后測(cè)量其水平或垂直參數(shù),。
如圖3所示為L(zhǎng)FPS的信號(hào)特征,。
在力科一致性測(cè)試軟件中會(huì)分析脈沖的上升、下降時(shí)間,、周期,、占空比、峰峰值,、共模電壓,，以及脈沖串的突發(fā)持續(xù)時(shí)間（tBurst）和重復(fù)時(shí)間（tRepeat）。
圖3：LFPS信號(hào)的波形SSC（Spread Spectrum Clock）展頻測(cè)量SSC經(jīng)常使用在計(jì)算機(jī)主板的電路上,，用于減小電磁輻射,。
在USB3.0中，需要測(cè)試擴(kuò)頻時(shí)鐘的調(diào)制頻率（SSC Modulate Rate）,、頻偏值（SSC Deviation Max）和頻偏小值（SSC Deviation Min）,，測(cè)試時(shí)PUT發(fā)送出CP1碼型的數(shù)據(jù)流（CP是Compliance Pattern的簡(jiǎn)寫，在USB3的物理層測(cè)試中,，各項(xiàng)測(cè)試需要不同的測(cè)試碼型）,CP1碼型為D10.2,，即0101連續(xù)跳變的碼型，相當(dāng)于頻率2.5GHz的時(shí)鐘,，規(guī)范要求擴(kuò)頻時(shí)鐘的調(diào)制頻率為30-33KHz之間,，頻偏小值在+/-300ppm之間，頻偏值在-5300ppm到-3700ppm直接,。
如圖4為力科示波器測(cè)量擴(kuò)頻時(shí)鐘的結(jié)果,。
SSC是CTS Rev0.9中是必測(cè)項(xiàng)目，跟USB3.0芯片輸入時(shí)鐘緊密相關(guān),，如果輸入時(shí)鐘的SSC不符合要求，通常USB3.0的輸出信號(hào)的SSC也無(wú)法通過(guò)測(cè)試,。
圖4：擴(kuò)頻時(shí)鐘測(cè)試結(jié)果抖動(dòng)與眼圖測(cè)量在USB3.0的TX的眼圖和抖動(dòng)測(cè)試中,，測(cè)量的是待測(cè)試信號(hào)經(jīng)過(guò)參考測(cè)試信道后TP1點(diǎn)的眼圖和抖動(dòng)。
如圖5中的Reference test channel即為參考測(cè)試信道,，在規(guī)范中定義了long channel,、short channel和3米電纜三種參考測(cè)試信道。
如果使用long channel或者較長(zhǎng)電纜,，信號(hào)到達(dá)接收端時(shí)衰減比較大,，眼圖已經(jīng)閉合，USB3.0芯片接收端使用了CTLE均衡器對(duì)信號(hào)進(jìn)行均衡后,，信號(hào)眼圖的質(zhì)量將大大改善,，所以要求測(cè)試儀器分析出CTLE均衡器處理后信號(hào)的眼圖和抖動(dòng)。
目前業(yè)界常用的是Intel的11英寸背板和3米USB電纜作為參考信道,。
圖5：USB3.0的TX的眼圖測(cè)試點(diǎn)（來(lái)自USB3.0規(guī)范）如圖6所示,，左邊的眼圖是靠近TX近端測(cè)量到的眼圖,；中間的眼圖是通過(guò)兼容性信道（參考測(cè)試信道）后測(cè)量的眼圖，可見眼圖的張開程度較小,，抖動(dòng)較大,；右邊的眼圖是仿真CTLE均衡后的眼圖，可見眼高和抖動(dòng)都得到改善,。
圖6：USB3.0的Transmitter測(cè)試在近端,、遠(yuǎn)端和均衡后的眼圖對(duì)比眼圖和抖動(dòng)測(cè)試中信號(hào)源需要發(fā)出特別的測(cè)試碼型，對(duì)于眼圖測(cè)試,，需要CP0碼型（擾碼的D0.0）,，對(duì)于抖動(dòng)測(cè)試，需要CP0碼流或者CP1碼流（D10.2）,，前者用于確定性抖動(dòng)Dj的測(cè)量,，后者用于隨機(jī)抖動(dòng)Rj的測(cè)量。
眼高必須從連續(xù)的1百萬(wàn)個(gè)比特疊加的眼圖中測(cè)量,，力科SDA813Zi示波器完成1百萬(wàn)比特的眼圖僅需2秒,，速度是同類示波器的10-50倍以上。
抖動(dòng)為10e-12誤碼率時(shí)抖動(dòng)的峰峰值（即總體抖動(dòng)Tj）,。
AC和DC共模電壓測(cè)量這項(xiàng)測(cè)試需要PUT發(fā)送CP0碼流,，測(cè)量差分信號(hào)的交流和直流共模電壓，在USB3.0 Specification Rev1.0中有要求（前者Vtx-ac-cm-pp