USB简介
USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线，用于把键盘、鼠标、打印机、扫描仪、数码相机、MP3、U盘等外围设备连接到计算机，它使计算机与周边设备的接口标准化。在USB1.1版别中支撑两种速率：全速12Mbps和低速1.5Mbps；而USB2.0中支撑三种速率：高速480Mbps、全速12Mbps、低速1.5Mbps。在2002年Intel把USB2.0端口整合到了计算机的南桥芯片ICH4上，推动了USB2.0的遍及，现在除了键盘和鼠标为低速设备外，绝大多数设备都是速率达480M的高速设备。
图1：USB2.0与USB3.0的速度比照
力科于2009年4月发布了USB3.0的物理层测验解决方案，包含了针对HOST/DEV%&&&&&%E的发送端（TX）测验和接纳端（RX）测验、以及USB3.0电缆的TDR测验。关于USB3.0的TX测验，为了丈量到5次谐波，需求带宽12.5GHz以上的示波器，力科的SDA813Zi带宽13GHz，采样率40GSamples/s（最高可达80GS/s），合作USB3.0一致性测验软件QualiPHY、眼图医师软件和测验夹具（见图2），能够快速完结USB3.0的发送端Compliance测验和调试剖析。关于USB3.0的RX测验，力科的PeRT3是具有协议通讯才能的误码率测验仪，能够完结USB3. 0的误码和颤动容限测验。在USB3.0标准中要求一起丈量TX和RX。
图2：力科的USB3.0测验夹具
USB3.0物理层测试内容
力科最新版别的一致性测验软件QualiPHY-USB3是依据2009年11月发布的USB3.0的电气兼容性测验标准Rev0.9版别（Electrical Compliance Test Specification Rev0.9）来开发的，并且会跟着测验标准的更新而不断更新，该软件安装在示波器上，示波器经过USB电缆连接到PeRT3，运用USB与PeRT3进行通讯，在测验中，QualiPHY软件能够操控PeRT3发送特定的信号，或从PeRT3中读取RX测验成果，这样只需QualiPHY软件即可完结TX和RX的一切测验。在QualiPHY-USB3测验软件中，包含了以下测验项目：
1. LFPS（Low Frequency Periodic Signaling）信号丈量
2. SSC（Spread Spectrum Clock）展频丈量
3. 颤动与眼图丈量
4. AC和DC共模电压丈量
5. 差分电压起伏与去加剧丈量
6. 误码测验与颤动容限丈量
LFPS（Low Frequency Periodic Signaling）信号丈量
丈量了Polling.LFPS信令的电压和时刻参数，在USB3.0标准CTS Rev0.9中是必测项目。测验办法为：待测验产品（PUT）的端口上刺进USB3.0夹具，夹具上的TX端经过同轴电缆连接到示波器的两个通道，将PUT上电后，PUT会发送出Polling.LFPS信令，示波器捕获后丈量其水平或笔直参数。如图3所示为LFPS的信号特征。在力科一致性测验软件中会剖析脉冲的上升、下降时刻、周期、占空比、峰峰值、共模电压，以及脉冲串的突发持续时刻（tBurst）和重复时刻（tRepeat）。
SSC（Spread Spectrum Clock）展频丈量
SSC常常运用在计算机主板的电路上，用于减小电磁辐射。在USB3.0中，需求测验扩频时钟的调制频率（SSC Modulate Rate）、频偏最大值（SSC Deviation Max）和频偏最小值（SSC Deviation Min），测验时PUT发送出CP1码型的数据流（CP是Compliance Pattern的简写，在USB3的物理层测验中，各项测验需求不同的测验码型）,CP1码型为D10.2，即0101接连跳变的码型，适当于频率2.5GHz的时钟，标准要求扩频时钟的调制频率为30-33KHz之间，频偏最小值在+/-300ppm之间，频偏最大值在-5300ppm到-3700ppm直接。如图4为力科示波器丈量扩频时钟的成果。SSC是CTS Rev0.9中是必测项目，跟USB3.0芯片输入时钟严密相关，假如输入时钟的SSC不符合要求，一般USB3.0的输出信号的SSC也无法经过测验。
图4：扩频时钟测验成果
颤动与眼图丈量
在USB3.0的TX的眼图和颤动测验中，丈量的是待测验信号经过参阅测验信道后TP1点的眼图和颤动。如图5中的Reference test channel即为参阅测验信道，在标准中界说了long channel、short channel和3米电缆三种参阅测验信道。假如运用long channel或许较长电缆，信号抵达接纳端时衰减比较大，眼图现已闭合，USB3.0芯片接纳端运用了CTLE均衡器对信号进行均衡后，信号眼图的质量将大大改进，所以要求测验仪器剖分出CTLE均衡器处理后信号的眼图和颤动。现在业界常用的是Intel的11英寸背板和3米USB电缆作为参阅信道。
如图6所示，左面的眼图是接近TX近端丈量到的眼图；中心的眼图是经过兼容性信道（参阅测验信道）后丈量的眼图，可见眼图的打开程度较小，颤动较大；右边的眼图是仿真CTLE均衡后的眼图，可见眼高和颤动都得到改进。
图6：USB3.0的Transmitter测验在近端、远端和均衡后的眼图比照
眼图和颤动测验中信号源需求宣布特别的测验码型，关于眼图测验，需求CP0码型（扰码的D0.0），关于颤动测验，需求CP0码流或许CP1码流（D10.2），前者用于确定性颤动Dj的丈量，后者用于随机颤动Rj的丈量。眼高有必要从接连的1百万个比特叠加的眼图中丈量，力科SDA813Zi示波器完结1百万比特的眼图仅需2秒，速度是同类示波器的10-50倍以上。颤动为10e-12误码率时颤动的峰峰值（即整体颤动Tj）。
AC和DC共模电压丈量
这项测验需求PUT发送CP0码流，丈量差分信号的沟通和直流共模电压，在USB3.0 Specification Rev1.0中有要求（前者Vtx-ac-cm-pp <=0.1V，后者Vtx-dc-cm在0-2.2V之间），但是在USB3.0的兼容性测验标准CTS Rev0.9中未作要求。
差分电压起伏和去加剧丈量
差分电压摆幅测验的意图是验证信号峰峰值是否在0.8-1.2V之间。测验中PUT需求发送出测验码型CP8，CP8由50-250个接连的1和50-250个接连的0重复替换组成，并且消除了去加剧，其波形适当于50-250分频的时钟。在这些测验中，把USB3.0测验夹具去嵌后丈量成果更准确。
为了把5Gbps速率的数据传送较远的间隔，USB3.0的发送端运用了去加剧技能，这项测验能够丈量PUT的去加剧程度是否满意标准要求（要求在-3dB到-4dB之间）。测验时DUT发送出CP7码流，CP7码型由50-250个接连的1和50-250个接连的0重复替换组成，并且是添加了去加剧的信号波形。在USB3.0的兼容性测验标准CTS Rev0.9中对差分电压起伏和去加剧丈量未作要求。
误码与颤动容限测验
因为USB3.0的速率高达5Gbps，在USB3.0标准中接纳机测验成为必测项目。接纳机测验包含了误码和颤动容限测验两部分。
