确保通过USB 3.0认证的一些测试技巧和技术

      校准受压眼图时必须完成三种损伤校准：RJ、SJ和眼图高度。每种校准都要求对图案发生器和分析仪进行特定的设置。对每组电缆、适配器和仪器也必须做一次受压眼图校准。

　　由于使用不同的适配器和参考通道组，主机和设备将经过不同的受压眼图校准过程。一旦完成后，校准眼图的设置可以重复使用，只有当设备设置发生改变时才必须做再次校准。

额外的图案发生器要求

　　前面已经介绍了要求校准的全部事项，下面让我们再看看每步校准对图案发生器的附加要求，包括使用的数据图案、去加重程度、SSC是否应激活等。在受压眼图校准方案中，列出了两种图案，即CP0和CP1。表3列出了所有的USB 3.0一致性图案供参考。

　　CP0是一种8b/10b编码、PRBS-16数据图案（将D0.0字符送到USB 3.0发送端中进行扰码和编码的结果）。经过8b/10b编码后，最长的连1或连0长度从PRBS-16图案中的16比特减少到了5个比特。CP3是类似于8b/10b编码过的PRBS-16的图案，其中包含最短（单个比特）和最长的相同比特序列。

　　CP1是用于RJ校准的时钟图案。许多仪器在RJ测量时采用dual-Dirac随机与确定性抖动分离方法。使用时钟图案可以避免dual-Dirac方法的一些缺陷，例如将DDJ报告为RJ，特别是针对长图案。通过使用时钟图案，作为ISI结果的DDJ将从抖动测量中消除，从而形成更精确的RJ测量结果。

　　

　在图案发生器和分析仪之间的有损通道（即USB 3.0参考通道和电缆）将导致垂直和水平方向表现为眼图关闭的频率相关损耗（图6）。为了解决这种损耗问题，需要使用发送端去加重技术提升信号中的高频分量，从而使BER为10-12或更高的工作链路有足够好的接收眼图。

　　从这些眼图可以看出，没有去加重时所有幅度名义上都是相同的。采用去加重后，跳变沿比特的幅度要高于非跳变沿比特的幅度，从而有效提升了信号的高频分量。

　　在通过有损通道和电缆后，没有经过去加重处理的信号将受到码间干扰（ISI）的影响，眼图开度要比经过了去加重的信号小。同时，采用去加重的信号是全开的。从这里可以看出，去加重程度会影响ISI和DDJ的程度，进而影响接收端的眼图开度。

在同步数字系统（包括USB 3.0）中经常使用SSC来减小电磁干扰（EMI）。如果不使用SSC，数字流频谱中的载频（即5Gbps）及其谐波处会出现大幅度的尖峰，并且有可能超过调整极限（图7）。

　　为了防止出现这个问题，可以用SSC扩展频谱能量。在这个案例中载频被一个三角波所调制。用于接收端测试的频率“扩展”量是5000ppm或25MHz，频率调制周期为33kHz或每隔30μs，即三角波的一个周期。经过SSC后，频谱中的能量得到了扩展，不会再有单个频率破坏规范极限。

　　如前所述，USB 3.0中的接收侧均衡可以改善被码间干扰损伤的信号，这种码间干扰是由于参考通道和电缆中的频率相关损耗引起的。这种概念等同于去加重——通过信号处理方法提升信号中的高频分量。

　　虽然设备或主机中的接收端均衡电路与具体实现有关，但USB 3.0标准为一致性测试规定了CTLE（图8）。这种CTLE必须在进行一致性测试测量（都是针对发送端测试，在本例中是接收端受压眼图校准）之前，由误码率测试仪（BERT）或示波器等参考接收端实现，并且通常采用软件模拟的方式。

　　使用CTLE模拟进行抖动测量主要影响由信号处理方法引起的抖动，即ISI。CTLE模拟不影响与数据图案（如RJ和SJ）不相关的抖动分量，虽然根据一致性测试规范（CTS）这两种测量都要求使用CTLE。另一方面，眼图高度会直接受到影响，因为ISI影响测量。
　　

　　　抖动测量时必须使用具有一致性抖动转移函数（JTF）的时钟恢复“黄金PLL”，如图9中的蓝线所示。JTF表明了有多少抖动从输入信号转移到下游分析仪。在本例中，-3dB截止频率是4.9MHz。