数字示波器的使用——如何完成USB2.0一致性分析测试？

USB接口作为串口总线的标准，使用范围也十分广泛。其本身具备高速、便捷、可扩展等优势，促使传统的串口和并口技术被逐步取代，且更加广泛地应用于各类外部设备中，颇受使用者的喜爱。为满足负责产品设计、检测和验证的工程师对于快速检定USB设备的需求，快速验证USB设备的合规性，RIGOL提供了完备的测试方案，可以完成USB2.0设备或主机信号质量测试。

今天分享的是以USB设备端测试场景为案例，详细的讲解一下怎样利用DS70000系列数字示波器与配套测试夹具，完成USB2.0一致性分析测试。一起来开启今天的内容吧！

通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是一种新型接口技术，应用在规范计算机系统与外部设备的连接和通信。每个可以在市面上使用的设备，必须验证其是否符合USB-IF（USB Implementers Forum）协会认证标准。

USB 2.0取代并合并了定义低速 (LS) 和全速 (FS) 数据传输的 USB 1.1 规范，同时在原本的基础上增加了高速 (HS) 数据传输。USB2.0向下兼容USB1.1和USB1.0，其具备三种速率模式，如下图所示：

【USB2.0信号速率标准】

USB2.0的电接口测试中包含信号质量、浪涌电流、下跌以及衰落测试。此次进行的是信号质量测试。信号质量测试是一整套基础电气功能测试，对于检验设备是否满足标准、获得USB认证标志尤为关键。USB-IF在USB2.0标准中对于每个测试项的内容及合规范围都有明确的规定，信号质量测试项包括：

USB2.0在进行信号质量测试中使用到的主要工具是：带宽在2GHz以上、采样率为5GSa/s的数字示波器。除此之外在测试过程中，还应要配合合规的探头、线缆以及测试夹具进行使用，因此防止重复性工作量，提高测试效率，配套则采用RIGOL USB2.0一致性测试软件帮助工程师完成测试过程自动化。

RIGOL DS70000系列实时采样数字示波器，可以满足最大5GHz带宽与20GSa/s采样率，且辅助使用者获取更高的测试精度。

RIGOL提供了足够性能的探头附件来完成USB2.0一致性分析测试，其含有高速有源差分探头（PVA7000、PVA8000系列），高速单端有源探头（RP7000S系列）。

USB2.0测试还应要搭配USB-IF协会认可的USB一致性测试夹具，RIGOL提供了测试所需测试夹具，其包括两大类和四种，应用于设备测试的夹具（TF-USBD-STP）以及用于主机测试的夹具（TF-USBH-STP），能够实现以有源差分探头配置或同轴线缆配置的方式，进行设备或主机信号质量测试。

【USB2.0信号质量测试设备设置】

【USB一致性测试夹具】

USB2.0一致性分析测试软件能够实现测试结果报告导出，测试报告将含有信号质量分析的各个测试项，各个测试项对应的合规指标范围及实测的值，经过对比测试结果将会显示在最后一列，满足标准将显示结果为Passes，反之将会显示Failure。测试结果如下图所示：

【DS70000 USB2.0一致性分析测试结果报告】

操作步骤如上述所说的这些，但是在操作过程中需要的一些注意点也是非常重要。有以下3点：