usb3.0专家分析，眼图测试

由于明显的通道衰减，SuperSpeed USB要求某种形式的补偿，张开接收机上的眼图。发射机上采用均衡技术，其采用去加重的形式。规定的标称去加重比是3.5 dB，用线性单位表示为1.5倍。例如，在跳变比特电平为150 mVp-p时，非跳变比特电平为100 mVp-p。

　　CTLE标准均衡实现方案包括片内技术、有源接收机均衡或无源高频滤波器，如线缆均衡器上使用的滤波器。这一模型特别适合一致性测试，因为它非常简便地描述了传输函数。CTLE通过频域中的一系列极点和零点，在特定频率上达到峰值（Peak）。

　　CTLE实现方案的设计要比其它技术简单，能耗要低于其它技术。然而，在某些情况下，由于适应性、精度和噪声放大方面的限制，仅仅使用CTLE实现方案可能是不够的。其它技术包括前向反馈均衡（FFE）和判定反馈均衡（DFE），通过对数据样点加权一些补偿系数来补偿通道损耗。

　　CTLE和FFE是线性均衡器。因此，这两种技术都会提升高频噪声，而产生信噪比劣化。但是，DFE在反馈环路中使用非线性元器件，使噪声的放大小，补偿码间干扰（ISI）。图3示例了一个经过传输通道明显衰减的5Gbps 信号，和使用去加重、CLTE和DFE均衡技术处理之后的信号。

　　图3. 去加重（蓝色）、长通道（白色）、CTLE （红色）和三阶DFE （灰色）对5-Gbit/s信号（黄 色）产生的不同效果。

　　USB 3.0接收机测试

　　USB 3.0接收机测试与其它高速串行总线接收机一致性测试类似，它一般分成三个阶段，个阶段是压力眼图校准，然后是抖动容限测试，是分析。让我们看一下这一过程的流程图（图4）。

　　图4. USB 3.0接收机一致性测试包括三个阶段：压力眼图校准、抖动容限测试和分析。

　　压力眼图校准需要使用坏情况信号，其通常在水平方向（通过增加抖动的方式）和垂直方向（通过把幅度设置成接收机能看到的幅度）加压。在任何测试夹具、线缆或仪器变化时，都必须执行压力眼图校准。

　　抖动容限测试使用校准后的压力眼图作为输入，在此基础上注入不同频率的正弦抖动（SJ）。应用的这个SJ考验的是接收机内部的时钟恢复电路，因此不仅测试了接收机对坏信号情况的容忍能力，还测试了时钟恢复的能力。，根据分析结果就可以知道，是否需要执行进一步的调试，以满足一致性测试要求。

　　压力眼图校准首先要使用标准夹具、线缆和通道设置测试设备（图5）。然后要反复测量和调节应用的各类压力，如抖动。然后使用标准测试夹具和通道及测试设备生成的特定数据码型，在没有DUT的情况下执行校准。测试仪器应能够执行两种功能：码型生成，能够增加各种压力；信号分析，如抖动和眼图测量。

　　图5. 主机（顶部）和设备（底部）压力眼图校准，首先设置标准夹具、线缆和通道，然后反复测量和调节各种应用的压力，如抖动。然后在使用标准测试夹具和通道及使用测试设备生成的特定数据码型，在没有DUT的情况下进行校准。

　　必须进行三种损伤校准，以校准压力眼图，其分别是：RJ、SJ和眼高。每种校准都要求在码型发生器和分析仪上进行特定设置。对每套线缆、适配器和仪器，必须进行一次压力眼图校准。

　　由于使用不同的适配器和参考通道，主机和设备的压力眼图校准也不同。在校准完成后，可以重复使用校准后的眼图设置，如果设备设置中有的东西发生变化，那么必须重新校准。