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USB 眼图整改 #凡亿7月星企划#

2022-06-27 19:58
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#凡亿7月星企划#

整体系统框架如下,设备B接受适配器供电,通过线缆与设备A通信。设备A的USB信号通过线缆,经过设备B的USB口,与设备C通信。

线缆长度2M,USB通信线长1M。

image.png

在测试设备B的眼图时不通过(Far end fail),如下:

image.png

测试失败的主要原因就是信号压眼了,上升沿下降沿缓慢,要么是信号上电容太大要么是串阻大。另外传输线也比较长。整改如下:

第一,首先来测试USB信号的源头,设备A的USB眼图,设备A眼图如下:

image.png

从眼图上看,测试是通过的,说明设备A出来的USB信号是符合要求的,但是可以更好。由于设备A已经是一个完整的产品,所以无法整改。

第二,由于设备A与设备B之间,线缆长2M,USB信号是否是因为线缆过长而受到衰减呢?于是将线缆剪短,重新测试(减到10-15cm)。测试结果如下:

image.png

可以看到,剪断线缆后,USB眼图是通过的,说明线缆长度对USB信号衰减存在很大的影响。如果有特殊需求,需要USB信号经过长线缆传输,最好在线缆上增加HUB。

第三,由于产品性质,设备A和2M传输线都无法改变,只能在设备B做手脚。观察设备B,发现设备B的USB口的D+/D- 并联了TVS,查看规格书,TVS上电容为15P。将TVS去掉验证眼图,看是否是TVS等效电容影响了USB信号。结果如下:

image.png

结果通过!说明这2颗TVS对USB信号确实存在影响,但是,这2颗TVS能否去掉?显然不能,TVS在这里起到静电保护作用。于是寻找可以使用的替代料,在防护效果不变的情况下,等效电容值越小越好!

第四,寻找替代料,找到一颗0.5pTVS焊上后重新验证。结果如下:

image.png

结果通过!(虽然图看起来有点压,但是报告给的PASS)

另外在原始环境下,测试EFT不通过,主要原因是设备C与设备B的USB通信失败,经过以上整改后,EFT测试也通过了。







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