解读USB3.0测试项目

编者注：USB是所有接口发展最好的，从推出到现在已经有近30多年的时间。目前，几乎90%以上的手机都还是采用的USB充电线，有那么一部分采用的是无线或者其它的充电方式。本文依然来自于王兵老师，主要介绍的是USB3.0的线缆电气性能测试。

由于USB3.0里面有两组新的差分线（SS）以及兼容USB2.0的一组差分线对（D+/D-）。我们之前有介绍过USB2.0的线缆测试为避免重复，我在这里只为大家提供两组高速线对里面的一组作为测试范例为大家进行解读。

本次解读所用到的夹具和测试连接如下图：

被测线缆组件是一根长度为3.07米TYPE A到TYPE B的USB3.0电缆组件。

本文给出实测的结果，结合USB3.0线缆的物理层指标要求，和大家一起分享解读每一个具体的指标。

首先我们来看频域里面测试的指标。

损耗的测试。为方便大家更直观地了解损耗的具体要求，我特意打开了”Limit Line”的编辑窗口，这样大家可以对损耗在不同频点的要求可以一目了然。测试结果参考下页的图：

接下来的指标是Scd21。这个参数的物理含义是指给USB3.0 电缆一端差分的激励信号，在电缆的另一端产生了一个共模的输出信号。也就是说如果这个指标比较差，本来在另外一端应该输出差分信号。结果却输出了等幅同相的共模信号。这样差分信号经过这根电缆后，容易产生干扰信号去干扰设备里的其他电路。规范要求scd21 在整个频带内小于-20dB。

接下来，我们看看时域里面测试的几个参数：

首先是差分阻抗，规范又分为USB 电缆接头处的阻抗和电缆部分的阻抗。分别的测试条件和要求都不一样。

首先看看接头处的阻抗，由于电缆和接头处有焊锡，会有阻抗的突变。所以这个区域的阻抗要求会放宽一些。具体测试条件是20-80%，50ps 的上升时间。阻抗的要求是75 欧-115 欧之间。从下图左上方的Tdd11 和Tdd22 的测试结果（分别的TYPE A 和TYPE B）可以看出，测试结果是通过的。

我们再来看电缆部分的阻抗。测试条件是10-90%， 200ps 的上升时间。阻抗的要求是83欧-97 欧之间。下图右上方的Tdd11 和Tdd22 分别代表TYPE A 和TYPEB 两边对应的电缆部分的阻抗。结果也是通过的。

接下来是传输延时的测试结果。一般要求是小于5.2ns/米。实测结果是13.438ns。由于该电缆长度超过3 米。所以是达标的。

接下来是近端串扰的测试结果，大家要注意一般的线缆都是在频域下面测试的。而USB3.0要求是在时域下测试该指标。我们先来解读一下该指标的要求。根据不同的接头，协会要求的指标规格不一样。下表是USB3.0 高速线对间的近串的要求。

下页图形测试的是TYPE A 这边的NEXT，测试结果峰-峰值是2.6394mV。小于3.6mV，是通过的。

而USB3.0 高速线对和USB2.0 线对间近串和远串的要求又不一样，如下表。

下页图形的测试结果（高速线对SS 和D+/D-的近串）为9.5782mV。大于8mV。说明不达标。远串只是连接方式不一样，这里就没给测试结果了。

接下来是对内时滞的测试。要求的指标是在10-90%，200ps 上升时间的条件下。小于100ps。下图的左下是intraskew 的测试结果。实测结果为29.26ps。通过。