优尔鸿信检测实验室配备有示波器,网络分析仪,信号发生器,高端探头和分析软件等眼图测试及信号完整性测试设备。可提供多种接口及线路的信号一致性测试:如HDMI,DisplayPort,USB,PCIe,SATA,Ethernet,DVI,VGA,LVDS,EMMC,DDR,MiPi等SI信号完整性检测服务。
USB3.0信号眼图测试是验证其高速差分信号在传输过程中保持幅度、时序和波形质量的关键流程,以确保设备在5Gbps速率下的可靠通信。以下是核心要点与技术实现:
测试背景与需求
USB3.0采用**双差分对(SSTX+/SSTX-、SSRX+/SSRX-)**实现全双工通信,速率达5Gbps,但高频信号易受以下因素影响:
传输损耗:PCB走线、连接器阻抗不连续导致信号衰减;
噪声干扰:电源波动、串扰引起幅度失真;
时序偏差:时钟抖动、信号偏移(Skew)影响接收端采样。
测试核心项目
差分信号特性验证
幅度与共模噪声:测试差分信号的峰峰值(通常需≥800mV)和共模电压稳定性,避免因电源噪声导致接收误判。
上升/下降时间:需符合USB-IF规范(典型值≤100ps),确保信号边沿陡峭以降低码间干扰。
时序一致性测试
时钟抖动:使用示波器测量TJ(总抖动)和DJ(确定性抖动),要求TJ≤0.3UI(1UI=200ps);
信号偏移(Skew):同一差分对的D+/D-间偏移需≤15ps,不同通道间偏移≤25ps。
信道损耗与反射分析
插入损耗:通过矢量网络分析仪(VNA)测量,要求10GHz频点损耗≤-8dB;
回波损耗:评估阻抗匹配性,需≥-10dB以防止信号反射。
主要测试项目
发送端(TX)一致性测试
眼图测试:叠加信号波形生成眼图,验证是否符合USB-IF模板(如眼高≥100mV,眼宽≥0.4UI);
抖动容限:注入特定频率的抖动信号,验证接收端误码率(BER)≤1e-12。
接收端(RX)容限测试
压力眼测试:通过误码仪(BERT)发送衰减/畸变信号,测试接收端在恶劣信道下的纠错能力;
灵敏度测试:逐步降低信号幅度,确定接收端的最小可识别电平。
互操作性验证
测试USB3.0设备与不同主机/外设的兼容性,排查因协议栈或信号质量差异导致的通信失败。
测试工具与标准
仪器:
高速示波器(≥8GHz带宽)用于眼图、抖动测试;
网络分析仪(VNA)测量S参数;
误码率测试仪(BERT)模拟极限信道条件。
标准规范:
USB-IF电气合规性测试规范(如《USB3.0
Specification》);
IEEE
802.3bj(参考信道模型)。
通过测试,可确保USB3.0接口在高速数据传输中的稳定性,满足工业、消费电子等场景的严苛要求。具体测试流程可参考USB-IF官方文档或仪器厂商(如Keysight、Tektronix)的应用指南


