最近では、プロジェクトの要件により、USB アイ ダイアグラムを徹底的にテストする必要があります。テスト プロセスは非常に単純ですが、デバッグへの道のりはそれほど単純ではありません。単純ではないということは、多くの場合、多くの利益をもたらすことを意味します。
受信フィルタの出力端にオシロスコープを接続し、オシロスコープの水平走査周期と受信シンボルの周期が同期するようにオシロスコープの走査周期を調整する111)と、これらの信号を重畳して波形を形成する。人間の目に似た模様。同時に、協会の要件によれば、オシロスコープの帯域幅は少なくとも 1.5GHZ、できれば 2GH または 2.5GHZ である必要があります。
主に残光法を用いて収集したシリアル信号のビットの結果を累積的に重ね合わせて表示するもので、重ね合わせた図形の形が目のように見えることからアイダイアグラムとも呼ばれます。アイ ダイアグラムは、シリアル信号のビット情報を表し、信号品質を測定するための重要なツールになっています。アイ ダイアグラムを通じて、シンボル間クロストークとノイズの影響を観察して、シグナル インテグリティの品質を推定できます。
USB アイ ダイアグラムの測定は、主にデバイスとホストに分けられます。
USB ホスト: D+ と D- はそれぞれ 15kΩ プルダウン抵抗に接続;
USB デバイス: 1.5kΩ 抵抗に接続された高速およびフルスピード D+ は 3.3V にプルアップ; 低速 D- は 1.5V に接続3.3V にプルアップするための kΩ 抵抗。高速 Chirp KJ ハンドシェイク (Chirp KJ の周波数は約 10KHz) が成功した後、D+ の 1.5kΩ プルアップは自動的に切断され、高速デバイスがサスペンドに入ると、D+ の 1.5kΩ プルアップがオフになります。は 3.3V に有効化され、サスペンドを終了するときは、D+ の 1.5k プルアップを切断します。
ハブのフルスピード ドライバーとデバイスのフルスピード ドライバーは、機能的にはそれぞれ 45Ω の抵抗と同等であり、結合された 90Ω の微分抵抗は係数ゼロの反射を生成します。このように、ケーブルの特性インピーダンスが90Ωであるという要件が発生します。
HS モードでは、DP/DM からグランドへのシングルエンド インピーダンスは 45Ω (フルスピード ドライバーによって形成されるインピーダンス 45Ω の終端抵抗) であり、直列の整合抵抗は 0 でなければなりません。アイ ダイアグラム; LS/FS の DP/DM は、0 より大きいマッチング抵抗が存在する必要があります。HS モードでの DP/DM の DC レベルは 17.78mA x (45Ω//45Ω) = 17.78mA x 22.5Ω = 400mV であり、そのうち 17.78mA は電流源 (通常、PHY 用の外付け基準抵抗が必要) であるため、差動モード電圧は800mVです。LS/FS の DC レベルは 3.3V です。
HS PHY DP/DM の直列の 10Ω 抵抗によって引き起こされるシグナル インテグリティの問題は、次の計算で示されます。
デバイス = 17.78mA*(45//(10+45)) = 440.1mV、ホスト = (45/(45+10))*440.1 = 360.1mV
このため、アイ ダイアグラムの最大値と最小値を±400mV 程度に制御する必要があり、D+ D- に抵抗を入れるのが容易ではない理由です。
わからなくても構いませんので、とりあえず無視して構いません. 以下の記事では、編集者がこれらの紹介に焦点を当てます. その際には、この内容に戻って読むことをお勧めします.
アイ ダイアグラムの測定パラメータは、波形の測定パラメータとは異なります. 多くの場合、これは統計的な測定です. 主な測定パラメータは、アイの高さ、アイの幅、アイ ジッターです。
目の高さの測定
目の高さは、垂直方向の目の開き具合を反映します。測定方法は、まずアイダイアグラムの中心でアイダイアグラムのレベル分布をカウントし、最も発生確率の高い位置に応じてハイレベル（One Level）とローレベル（Zero Level）の位置を求めます。ヒストグラム分布の を次に、高レベルと低レベルのノイズ分布に従って、3 シグマ (ノイズの RMS 値) を内側に押し込んで、アイの高さの測定結果を取得します。
目の幅の測定
アイの幅は、アイ ダイアグラムが水平方向にどの程度開いているかを反映します。測定方法は、アイ・ダイアグラムの交点位置におけるアイ・ダイアグラムの水平分布を統計し、交点1（Cross1）と交点2（Cross2）の水平位置を、その位置から求めます。ヒストグラム分布の最も高い確率; クロス ポイント付近のジッタ分布に従って、3 シグマ (ジッタの RMS 値) が内側に押し込まれ、アイ幅の測定結果が得られます。
アイ・ジッタ測定 アイ・
ダイアグラムのジッタは、信号の時間の不確実性を反映しており、ジッタが大きすぎると、信号のアイ幅が狭くなります。アイ ダイアグラムのジッターとは、アイ ダイアグラムの交点付近の信号の水平ジッターを指し、RMS またはピーク-ピーク値で測定できます。
アイ ダイアグラムに関しては、関連する重要なテスト パラメータを知るだけでは不十分であり、テストされた信号がバスの仕様要件を満たしているかどうかを迅速に判断する必要もあります。インストルメンテーション テストを使用する場合、テンプレートがよく使用されます。
テンプレート、つまり、信号の高レベルと低レベルの範囲要件とジッターの範囲が事前に定義されており、このテンプレートでアイ ダイアグラム テスト ファイルが生成されます。
テンプレートは主に 3 つの部分で構成されています。
上部の領域は、信号の最大振幅要件を定義します。
下部の領域は、信号の最小振幅要件を定義します。
中間領域は、信号のアイ開口要件を定義します。
アイ ダイアグラム テストを実行する場合は、アイ ダイアグラムをテンプレートに直接配置し、長期累積測定がテンプレートを圧迫しない場合は、信号品質が基本的に要件を満たしていることを意味します。
合格
被試験信号がテストテンプレートに押し付けられている場合、被試験信号の品質に明らかな問題があることを示しています。
失敗
USB 信号線の設計
USB 高速信号に関しては、静電気またはサージ保護のために D+ および D- 端子に抵抗、インダクタ、または並列 TVS チューブを接続することがよくあります。高速信号（レート480Mbps、周波数240MHZ）ですので、TVS管の選択には注意が必要です。TVS管には接合容量があり、接合容量の容量値には特に注意を払う必要があり、Xiaobaiが行ったプロジェクトでは、TVS管の接合容量の容量値は1pf未満に選択されることがよくあります。容量が大きすぎると、RC 遅延の影響でアイ ダイアグラムの開口部が小さくなり、中間マスクを圧倒する可能性があります。同時に、アイの高さに影響するため、直列抵抗の選択も適切である必要があります。
したがって、アイパターン圧力テンプレートをデバッグするときは、この側面に特に注意を払う必要があります。
同時に、アイ ダイアグラム テストの一般的な失敗は次のように簡単に要約できます
。 不適切な PCB 設計: 長すぎるトレース (長いトレースは大きな損失を意味する)、不一致のトレース インピーダンス (90±10% オームが必要)、他のデバイスからの干渉ソース (3 次元ラッピング グランド処理を提案),...同時に、線幅を太くすることをお勧めします.
悪い
ESD ケーブル、EMI コンポーネントは USB 要件を満たしていません,
悪いクロック, PLL
電源干渉,
フェライト ビーズとコモン モード チョーク
最新の USBET
不良テスト フィクスチャを使用しないでください。
アイ ダイアグラムの調整では、アイ ダイアグラムをできるだけ広くした方がよい. アイ
ダイアグラムの開口部が大きいほど、ノイズやジッターに対する耐性が高くなり、
アイ ダイアグラムの開口部が大きいほど、アイ ダイアグラムの精度が向上します。信号を判断する受信機。