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

Me gustaría probar la velocidad máxima del USB con el objetivo de probar la alta velocidad (480 Mbit/s), tengo un alcance tek que hace 300 MHz (que podría actualizar a 500 MHz) y estoy buscando un 500 MHz sonda diferencial. Según tengo entendido, también necesito una placa de conexión (que no estoy muy seguro de que sea lo mejor), pero estoy mirando esta placa de tek y una que se enumera aquí .

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

¿Esta lista de equipos es 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 utilizan terminaciones SMA de 50 ohmios con buen coaxial, pero las sondas diferenciales pueden medir en el circuito.

Respuestas (4)

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

Los requisitos mínimos para el uso de equipos de prueba para la evaluación de la calidad de la señal USB 2.0 se enumeran 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 osciloscopios con un ancho de banda no inferior a 2 GHz. Para Tektronix, las series de visores elegibles son TDS7254/B, TDS7704/B, CSA7404/B, TDS6604/B, TDS6804/B, TDS6404, DPO7254, DPO7354 y DPO/DSA70000. El osciloscopio elegible más pequeño para pruebas USB 2.0 es MSO/DPO5204 .

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

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

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.
@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 una sonda diferencial P6248, otros $ 6K. Sí, el desarrollo USB real es caro.
No mencionó que para la prueba EYE PATTERN, las sondas de 2 GHz deben ser sondas DIFF con búfer FET activas , capacitancia ultra balanceada y ultra baja y ultra sensibles a ESD (> 25 V, según recuerdo, no 1 kV), no solo 2 sondas.
Aunque Yokogawa tiene algunas buenas sondas pasivas de 5 GHz y 500 ohmios 10:1. 0.25pF 70ps Modelo 701974 PBL5000 5-GHz
@TonyEErocketscientist, también olvidé mencionar que las pruebas USB HS necesitan un generador de patrones costoso (patrón HS de amplitud variable a una velocidad de nanosegundos), para probar parámetros muy importantes como la sensibilidad del receptor (silenciamiento/desbloqueo), y que las sondas antiguas probablemente necesiten costosas adaptadores (~$500 cada uno) para acomodar las modernas interfaces "Tek-probe", a menos que se compren las sondas nativas TAP1500 (~$3K cada una).
Sí El alquiler al 10 % del costo por 1 mes, es unidireccional o grandes presupuestos de capital como los que tenía en los años 80 con SEM, Nodal, red, jitter, espectro y analizadores de margen de fase, así como un analizador Guzik y sondas Tek FET DIff que el Tech maldijo cada vez que un EE novato hizo estallar los FET sin preocuparse por daños de ESD de >> 25V y tuvo que reemplazarlos.

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

¿Qué tal a toda velocidad?
La velocidad máxima del USB es de 12 Mbit/s, que es mucho menos que 1/10-1/5 del ancho de banda de su osciloscopio, por lo que debería poder realizar la medición.

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 el 37,5 % de la IU y el punto 6 está en el 62,5 % de la IU, por lo que intenta medir un tiempo de subida de aproximadamente el 75 % de 2,08 ns, o alrededor de 1,5 ns.

Un osciloscopio de 500 MHz medirá un tiempo de subida mínimo de aproximadamente 0.75 / 500   METRO H z , o 1,5 ns.

Puede estimar que el tiempo de subida que mide será de aproximadamente

τ metro mi a s τ s C o pag mi 2 + τ s i gramo 2 ,

por lo que un osciloscopio de 500 MHz no va a ser suficiente. Buscaría al menos 1 GHz, y 2 GHz ayudarán si su producto no tiene mucho margen.

Esta máscara es para el ojo HS, mientras que OP pregunta sobre la evaluación FS.
@AliChen, OP dice que quieren probar "480mbit". Eso es alta velocidad, no a máxima velocidad. En cualquier caso, pueden utilizar la misma metodología para evaluar si su instrumento es adecuado para la velocidad máxima.
@ThePhoton No estoy de acuerdo con 0,75/f . Sé que el tiempo de subida está más cerca de 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 una foto y una prueba si lo desea.
Tal vez estás usando 0 a 100%

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])