USB3.0测试关键技术：接收端与发射端解析

"二分之一奈奎斯特频率在高速PCB设计中的应用，以及USB3.0测试的关键技术，特别是扩频时钟（SSC）和接收端（Rx）的测试" USB3.0标准引入了高速数据传输能力，达到5Gb/s的信号速率，以满足大数据量传输需求。然而，高速信号传输会带来电磁干扰（EMI）问题，其中二分之一奈奎斯特频率是一个关键概念。奈奎斯特频率是指在无失真传输条件下，信号最高频率的两倍，对于USB3.0，这个频率约为2.5GHz。设计高速PCB时，需要考虑这一频率点，确保信号质量，防止信号反射和串扰。 CP2至CP8是用于测试的不同码型，包括去加重的和未去加重的K28.7码，以及50-250个1和0的序列，这些码型有助于评估信号完整性和眼图质量。去加重是一种技术，通过调整信号幅度来改善高速数字信号的传输特性，减少信号失真。 扩频时钟（SSC）是USB3.0规范中的一个重要特性，用于减少EMI。它通过在时钟频率上引入随机变化（调制幅度最大-5000ppm，最小-4000ppm）来分散能量，从而降低电磁辐射。测试时，频偏范围设定在-300ppm到+300ppm（最小）和-3700ppm到-5300ppm（最大）。SSC调制频率应在30KHz到33KHz之间。USB3.0一致性测试软件会自动处理测试过程，使用CP1信号进行自动化测量。 在USB3.0接收端（Rx）的测试中，关键技术包括一致性通道、抖动传递函数、均衡技术、接收端抖动一致性和容忍度测试。一致性通道模拟真实环境中的信号传输，而接收端均衡则用来补偿传输过程中引入的信号失真，保持接收信号的眼图清晰。接收端抖动一致性测试确保系统能容忍一定的输入抖动，保持数据传输的可靠性。测试过程中可能需要进行环回设置，以进行内部功能验证，并通过误符号率（SER）测试来评估系统的误码性能。 USB3.0的测试工具，如Keysight（原安捷伦科技）的解决方案，提供了一整套测试方法，涵盖了发射端（Tx）和接收端（Rx）的各种性能指标。测试过程需要理解USB3.0规范，如Table 6-9和Table 6-10中规定的参数，并使用相应的测试码型和测量工具来确保设备符合标准，从而确保高速数据传输的可靠性和兼容性。