Prawf ac Ardystiad Cebl Gweithredol LRD USB4

Mae manyleb cebl gweithredol USB4 yn dilyn y cysylltydd math-C USB a'r fanyleb cebl. ar hyn o bryd, y fersiwn ddiweddaraf yw Parch 2.1. Ychwanegir y diffiniad o gebl EPR (ystod pŵer estynedig), ac mae'r ECN (rhybudd newid peiriannydd) o gebl gweithredol blaenorol wedi'i integreiddio i'r fersiwn hon. Gadewch i' s edrych ar y cebl gweithredol USB math-C.

Cebl Gweithredol Fer USB 3.2

Cebl Gweithredol Byr USB4

Cebl Gweithredol USB 3.2 Ynysig yn Optig （OIAC）

Yn eu plith, cebl ffibr optegol yw OIAC gyda hyd o 50 metr. Ar hyn o bryd, diffinnir y gall gefnogi cyflymder USB 3.2 Gen2 ar y mwyaf (ond nid yw'n cefnogi cyflenwad pŵer USB2.0 a VBUS), a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer pen diwydiannol, gweledigaeth peiriant, synwyryddion anghysbell, fideo proffesiynol a chymwysiadau meddygol. Fodd bynnag, nid yw manyleb drydanol cebl gweithredol optegol llinol USB4 wedi'i diffinio; nesaf, byddwn yn cyflwyno'r rhan o gebl gweithredol byr.

Cebl gweithredol cebl gweithredol byr

O fewn 5 metr o hyd

Mae angen eMarker nodwedd lawn math-C a USB PD 3.0

Mae'n ofynnol iddo gefnogi mewnosodiad dwyffordd a chadarnhaol a negyddol

Yn ôl y gallu cefnogi, gellir ei rannu'n geblau gweithredol USB 3.2 a USB4

Cebl gweithredol USB 3.2:

-USB 3.2 Rhaid cefnogi Gen 2x2 (sianel ddeuol 10GHz)

* ni chaniateir ceblau gweithredol sy'n cefnogi dim ond un sianel (x1)

-Alt cefnogaeth ddewisol modd

Cebl gweithredol USB4:

-Mae'n rhaid cefnogi pob cyflymder USB 3.2 a USB4 (sianel ddeuol)

Rhaid cefnogi modd alt -Tbt3 alt

Mae gofynion gwifren VBUS, vconn, CC a USB 2.0 yn gyson â gofynion ceblau goddefol

Mae angen i'r cebl gweithredol gael ei bweru gan vconn

Mae cebl gweithredol yn cynnwys cydrannau ailadroddydd, fel ail amserydd neu ail-yrrwr, yn bennaf ar gyfer signalau cyflym TX1, TX2, rx1 a rx2. Mae datblygu amserydd yn gymhleth ac yn ddrud. Mae gan y cebl ail-yrrwr llinellol (LRD) sy'n cael ei ddominyddu gan ail-yrrwr nodweddion cymhlethdod isel, defnydd pŵer isel a chost isel. Er mai dim ond yn ddiweddarach y cafodd ei ychwanegu at yr ecosystem USB a'i gynnwys yn y fanyleb USB math-C, cyflwynwyd y cebl LRD i'r farchnad gyntaf. Er enghraifft, y cebl taranfollt 4 metr dau fetr 40Gbps yw'r cebl LRD sy'n cefnogi USB4.

Mae prif gydrannau cebl LRD yn cynnwys cyfartalwr RX a gyrrwr allbwn, sydd yn eu tro yn gyfrifol am ddigolledu colli cebl, addasu enillion DC, ac addasu maint yr allbwn cyn pwyslais a signal, fel y dangosir yn y ffigur isod.

Gan nad oes gan gebl LRD CDR (adfer data cloc), trosglwyddir jitter a sŵn a dderbynnir wrth fewnbwn y cebl i allbwn y cebl; Ar yr un pryd, gall RX EQ hefyd chwyddo sŵn amledd uchel; Oherwydd ychwanegu cydrannau gweithredol, bydd rhwystriant y cerdyn pad yn amharhaol; Yn ogystal â cheblau hir, mae'n hawdd achosi camgymhariad hyd a sgiw pn mawr yn y broses gynhyrchu, gan arwain at fodd cyffredin AC yn fwy na'r fanyleb. Yn seiliedig ar y pwyntiau uchod, bydd y canlynol yn cael eu hystyried yn y dyluniad:

Sŵn amledd uchel a achosir gan geblau

A yw'r EQ y tu mewn i'r cebl wedi'i gydbwyso'n iawn, ac a yw'r signal yn annigonol neu'n rhy gytbwys?

Paru rhwystriant cydrannau ychwanegol y tu mewn i'r cebl gweithredol

Sgiw pn o bâr cyflymder uchel cebl

Cefnogaeth swyddogaeth cebl LRD a chyhoeddiad eMarker

Nodir yn nhabl 6-3 o amp cysylltydd math-C USB &; rhaid i fanyleb cebl Rev 2.1 (fel y dangosir yn Nhabl 2), cebl goddefol USB4 a chebl gweithredol USB4 (ac eithrio OIAC) gefnogi USB4, usb3, USB2 a tbt3.

Yn benodol, mae cebl LR4 USB4 yn gebl gweithredol, ond yn y lleoliad pennawd ID VDO o eMarker, B29 ... rhaid datgan B27 fel cebl goddefol (011b) a'i ddatgan gan ddefnyddio cebl goddefol VDO. Oherwydd bod y cebl LRD wedi'i ymgorffori yn y fanyleb USB yn nes ymlaen, mae'n bennaf i fod yn gydnaws â chynhyrchion tbt3 ar y farchnad. Rhaid ei ddatgan yn oddefol. Er bod y math o gynnyrch yn cael ei ddatgan yn oddefol, bydd darganfyddiad tbt3 yn parhau ym mhroses gyfathrebu USB4 Discover_ SVID (0x8087), ac yna'n barnu a yw'n" USB4 gyda chebl gweithredol tbt3 gen3".

Mae Usb-os yn rhyddhau logo ac Eicon USB4 newydd

Cynhaliodd Usb-if y seminar USB devdays 2021 yn Seattle (Medi 30 i Hydref 1), a rhyddhaodd y logo a'r eicon newydd o bŵer graddedig cebl USB math-C mewn cyfuniad â'r fanyleb EPR (ystod pŵer estynedig), fel y dangosir yn y tabl isod, fel y gall defnyddwyr nodi'r cyflymder a'r pŵer a gefnogir gan gynhyrchion USB yn gyflym. Ni ddefnyddir y cebl a oedd yn wreiddiol yn cefnogi 100W (20V / 5A) mwyach; Rhaid i'r cebl sy'n cefnogi 5A gefnogi EPR 240W (48V / 5A).

Tabl 3: logo ac eicon cebl USB math-C ardystiedig newydd (ffynhonnell: usbdevdays 2021)

Mae cebl gweithredol cebl LRD yn ychwanegu cydran weithredol ynglŷn â gyrrwr i wneud hyd cynnal y cebl yn hirach. Mewn prawf defnydd ymarferol ac ardystio, y cysyniad yw y dylai perfformiad cebl LRD fod yn gyson â chebl goddefol neu hyd yn oed yn well na hynny. Hynny yw, o dan yr un lleoliad amgylchedd prawf, rhaid i'r lrdcable fod yn hafal neu'n well na'r cebl goddefol o'i gymharu â'r cebl goddefol.

Mae eitemau prawf ardystio LRD yn cynnwys:

Prawf swyddogaethol Usb-c

Prawf e-farciwr USB PD

Pwer cebl gweithredol: Gollwng IR a defnyddio pŵer

Amddiffyniad gorgynhesu thermol

Prawf nodwedd drydanol LRD

Prawf cydweddoldeb cebl LRD (yn dal i gael ei drafod)

Mae'r prawf trydanol cebl LRD manwl fel a ganlyn:

1. Prawf swyddogaethol Usb-c

Yn ôl manyleb y prawf swyddogaeth usb-c, mae'r prawf cebl fel a ganlyn:

TD 4.1.3 Prawf Cebl Heb Bwer

TD 4.13.5 Cable EnterUSB a Phrawf Ailosod Data

TD 4.14.x

TD 4.14.1 Prawf Cyfnewid Cebl Vconn

TD 4.14.2 Prawf Ailosod Ceblau

TD 4.14.3 Prawf Modd Amgen Cebl

Prawf USB 3.2 Cebl TD 4.14.4

Prawf USB4 Cebl TD 4.14.5

2. USB PD: prawf e-farciwr

Yn ôl USB PD CTS, profwch y tair eitem ganlynol sy'n gysylltiedig â chebl:

Gweithdrefnau a Gwiriadau Cyffredin

Profion Haen Gorfforol Penodol

Profion Protocol Penodol

Mae angen i gebl LRD gefnogi tbt3 a chadarnhau a yw'r cyhoeddiad tbt3 a'r ymateb SOP yn gywir

Cable SOP 'Darganfod ymateb Hunaniaeth

[ID Pennawd VDO] B26 (gweithrediad model) wedi'i osod i 1b (modd alt)

[ID Pennawd VDO] B29..27 (math o gynnyrch) wedi'i osod i 11b (cebl goddefol)

[Cable VDO] B2..0 (cyflymder uchaf USB) wedi'i osod i 010b (USB3.2 / USB4 Gen2)

Cable SOP 'TBT Darganfod Ymateb Modd VDO

B20..19 (crwn / crwn& dim) wedi'i osod i 01b (y ddau)

B21 (Optegol / dim) wedi'i osod i 0 (dim)

B22 (Ail-amserydd / Ail-yrrwr) wedi'i osod i 0b (Ail-yrrwr)

B23 (Uni / Bi-gyfeiriadol) wedi'i osod i 1b (Prifysgol)

B25 (Gweithredol / Goddefol) i 1b (Gweithredol)

3. Gofynion Pwer Cable Gweithredol

3.1. Mae manylebau gollwng IR o VBUS a cheblau daear yr un fath â manylebau ceblau goddefol

Gollwng VBUS IR ： ≤500 mV

Gollwng IR Tir ： ≤250 mV

3.2. Mae cyflenwad pŵer y cebl gweithredol yn bennaf trwy'r vconn, ac mae'r defnydd pŵer uchaf yn gyfyngedig

Pwer a ddefnyddir gan vconn ≤ 1.5W

4. Prawf Thermol

Am resymau diogelwch, rhaid gosod synhwyro tymheredd y tu mewn i'r cebl gweithredol. Pan fydd tymheredd arwyneb cragen blastig y cebl gweithredol yn cyrraedd 80 ℃ ˚ C neu fod tymheredd arwyneb metel yn cyrraedd 55 ˚ C. Rhaid atal y trosglwyddiad data USB 3.2 / usb4.

Yn ogystal, ni fydd tymheredd arwyneb y plwg cebl gweithredol ac uchafswm tymheredd gweithio wyneb y gragen yn uwch na'r tymheredd amgylchynol 30 ℃ ˚ C. Neu dymheredd arwyneb cragen fetel 15 ˚ C。

Mae tymheredd arwyneb (TS) cragen blastig y cebl gweithredol yn cynnwys tymheredd gweithio (TMB) mamfwrdd y gwesteiwr a'r ddyfais gysylltiedig yn bennaf, y cydrannau gweithredol yn y cebl, a'r tymheredd amgylchynol cyfredol (TA). Rhennir y prawf ardystio gwirioneddol yn ddwy ran yn bennaf: tymheredd yr wyneb (TS) a chau thermol. Dangosir amgylchedd y prawf yn y ffigur isod:

4.1 Tymheredd Arwyneb (Ts)

tymheredd yr arwyneb

Fel y dangosir yn Ffigur 3, profwch y cysylltiad, efelychwch famfwrdd y gwesteiwr / dyfais trwy'r bwrdd gwresogydd gosodiad prawf thermol ar dymheredd yr ystafell, a gadewch i'r tymheredd TMB godi i (TA + 25) ˚ C) Yna cysylltwch y cebl gweithredol a gosod y llwyth llawn o'r gwesteiwr i'r ddyfais (gan gynnwys trosglwyddo data cyflym ar yr un pryd a llwyth PD 100W). Ar yr adeg hon, defnyddiwch y camera is-goch i ddarganfod arwynebedd tymheredd uchaf y plwg cebl (Ffig. 4), a glynu dyfynbris &; cwpl thermol &; clwt ar y tymheredd uchel hwn ar gyfer prawf tymheredd (Ffig. 5). Canfod tymheredd arwyneb cragen blastig y plwg cebl, a barnu a yw'r prawf wedi pasio: TS< ta="" +="" 30="" ˚="">

Ffigur 4: camera is-goch i ddod o hyd i'r arwynebedd tymheredd uchaf

Ffigur 5:" ThermalCouple" glynodd patch i'r ardal boethaf.

4.2 amddiffyniad gor-gynhesu diffodd thermol

Mae'r amgylchedd prawf ar gyfer amddiffyn gorboethi yr un fath ag uchod. Yn ogystal, mae'r darn gwresogi wedi'i orchuddio ar y gragen blastig o plwg cebl (Ffig. 6). Dechreuwch gynhesu'r darn gwresogi ar dymheredd yr ystafell. Pan fydd y tymheredd yn cyrraedd 85 ℃ ˚ C, pennir canlyniadau'r profion: mae angen i gebl gweithredol atal trosglwyddo data USB 3.2 / usb4.

Ffigur 6: darn gwresogi gwresogydd hyblyg

Nodyn: ar gyfer offer prawf thermol cebl gweithredol ac ategolion cysylltiedig, cysylltwch ag OD Liao @ luxshare -ict.com

Prawf Trydanol

Ar gyfer cebl LRD, mae cebl goddefol yn dal i gael ei ddefnyddio mewn cyfluniad cebl USB 2.0, SBU a CC. Mae'r dull prawf a'r fanyleb yr un fath â dull cebl goddefol. Mae'r pâr signal cyflym TX1 / rx1 / TX2 / rx2 wedi'i gyfarparu â chydrannau gweithredol ail-yrrwr. Mae manylebau'r prawf yn unol â chebl gweithredol LRD CTS fersiwn 0.8. Rhennir yr eitemau prawf yn bennaf yn y tair eitem ganlynol:

Prawf parth amledd

Parth amser - prawf cebl annibynnol ar gebl

Parth amser - prawf llygaid allbwn cebl

Prawf parth amledd 5.1

Colled Dychwelyd Integredig (IRL)

Aml-Fyfyrio Integredig (IMR)

Ymyl Ymgyrch y Sianel (COM)

Ffigur 7: diagram cysylltiad o baramedrau S a ddaliwyd gan VNA o ddadansoddwr rhwydwaith fector

Ar gyfer eitemau prawf parth amledd, mae'r dull prawf yr un peth â dull ceblau goddefol. Mae'r paramedrau S yn cael eu hadalw gan ddadansoddwr rhwydwaith fector VNA. Mae 8 ffeil s4p (TX1 / rx1 / TX2 / rx2, deugyfeiriadol) ar gyfer parau gwahaniaethol cyflym, a thrwy feddalwedd get_ iPar_ V0p91a i'w dadansoddi.

Parth amser 5.2 - prawf annibynnol cebl

Mwgwd cebl ilfit (DC / F1 / NQ / F2 / F3 / WB): colli mewnosod

OUTPUT_ Sŵn (𝝈): gwyriad safonol sŵn allbwn (ac eithrio sŵn aflinol)

SIGMA_ E (𝝈): gwyriad safonol sŵn aflinol allbwn

Cebl CM_ Sŵn: modd cyffredin AC

Mae'r prawf corff cebl (ac eithrio'r system ISI a jitter) yn profi colled mewnosod, sŵn allbwn, sŵn aflinol a modd cyffredin AC y cebl ei hun yn bennaf. Dangosir y cysylltiad prawf yn y ffigur isod. O dan batrwm allbwn TP2 (fel y dangosir yn Nhabl 4), swing, dim jitter, dim SSC, dim gosodiadau TX EQ, fel" patrwm: prbs15, swing 800mv, SSC off, jitter off, rhagosodiad 0 [GG ] quot;, mae'r generadur signal yn cysylltu'r cebl goddefol achos gwaethaf yn gyntaf ar gyfer prawf, mae'r osgilosgop yn dal y donffurf *. Bin, yna mae'n newid i'r cebl LRD ar gyfer prawf, ac yn cynnal y dadansoddiad paramedr canlynol trwy'r meddalwedd, Yna cymharwch y cebl LRD. Rhaid i ganlyniad y prawf fod yn hafal neu'n well na'r cebl goddefol. Bydd y prawf yn cynnwys tri chyflymder: USB4 Gen2 / gen3 a USB 3.2 Gen2.

Nodyn:" cebl goddefol achos gwaethaf" yn cyfeirio at y cebl goddefol gyda'r golled fewnosod fwyaf yn y fanyleb cebl, megis cebl goddefol 1m USB 3.2 Gen2, cebl goddefol 2m USB4 Gen2 a chebl goddefol 0.84 USB4 gen3.

Ffig. 8: diagram cysylltiad ar gyfer profi corff cebl

Parth amser 5.3 - prawf diagram llygad allbwn cebl

(Prawf Llygaid allbwn cebl）

5.3.1. Prawf USB4 Gen2 / gen3:

Dangosir cysylltiad prawf diagram llygad allbwn cebl (gan gynnwys system ISI a jitter) yn y ffigur isod. Mae'r amgylchedd prawf yr un peth ag amgylchedd prawf dilysu derbynnydd RX gwesteiwr / dyfais USB4. Mae angen cywiro amgylchedd prawf USB4 RX yn gyntaf. Gallwch reoli generadur patrwm Anritsu mp1900 yn uniongyrchol trwy'r app prawf grl-usb4-rx, fel y dangosir yn Ffigur 9, Graddnodi'r amgylchedd prawf USB4 RX gydag allweddell neu osgilosgop Tektronix.

Ar ôl graddnodi, cysylltwch y dyfynbris &; dyfynbris cebl goddefol&achos gwaeth; yn gyntaf yn ystod y prawf. Mae gosodiad cyflwr y prawf yn cynnwys allbynnu prbs31 ym mhatrwm Gen a gosod rhagosodiad USB4 (cyfanswm o 16 grŵp). Ar ôl i'r signal basio trwy'r cebl, daliwch bum tonffurf yn yr osgilosgop, ac mae angen dal 80 tonffurf ym mhob grŵp ar gyflymder uchel; Yna, o dan yr un amodau prawf, tynnwch y cebl goddefol, disodli'r cebl LRD, a dal y donffurf ar yr osgilosgop; Yna profwyd a dadansoddwyd y diagram llygad, lled y llygad ac ardal y llygad gyda meddalwedd USB4 sigtest.

Ffigur 10: Cysylltiad prawf diagram llygad allbwn cebl USB4 gen3 / Gen2

Penderfyniad USB4 o ganlyniadau profion Gen2 / gen3 (5 cipio ar gyfartaledd):

Cebl LRD ardal llygad orau ≥ cebl goddefol ardal llygad orau

A lled llygad cebl LRD ≥ 0.9 * cebl goddefol

1.3.2. Prawf USB Gen2:

Mae'r amgylchedd prawf yr un peth ag amgylchedd prawf dilysu derbynnydd usb3.2 RX. Mae angen cywiro'r amgylchedd prawf USB 3.2 RX yn gyntaf (fel y dangosir yn Ffigur 11). Gellir rheoli generadur patrwm Anritsu mp1900 yn awtomatig yn uniongyrchol trwy'r ap grl-usb3-rxtest a'i galibro â golau allwedd neu osgilosgop Tektronix

Ar ôl graddnodi, o dan amodau prawf USB 3.2 Gen2 RX, dewiswch Rx i raddnodi'r amgylchedd PJ @ 100MHz. Ar ôl pasio trwy'r gosodiad a'r cebl LRD, mae'r osgilosgop yn dal y donffurf bum gwaith, ac yna'n ei ddadansoddi gyda meddalwedd usb3sigtest a 7 templed CTLE. (dim ond un templed ctle_5db sydd gan usb3 sigtest i ddechrau, ac mae angen gosod ac ychwanegu templed ctle_0db ~ ctle_6 DB â llaw)

Dyfarnu canlyniadau profion USB 3.2 Gen2, (gwerth cyfartalog 5 cipio):

Cebl LRD ardal llygad orau ≥ cebl goddefol ardal llygad orau

A lled llygad cebl LRD ≥ 0.9 * cebl goddefol

crynodeb

Defnyddir USB math-C yn helaeth mewn cyfrifiaduron a dyfeisiau ymylol cysylltiedig, yn ogystal â cheblau goddefol a cheblau gweithredol. Mae rhai ond yn cefnogi USB 2.0 a gwefru, a gall rhai gefnogi USB 3.2 a USB4; Maent i gyd yn gysylltwyr USB math-C, sy'n cefnogi gwahanol alluoedd a chyflymder, sy'n hawdd drysu defnyddwyr. Mae cymdeithas USB hefyd yn canolbwyntio ar brofiad y defnyddiwr ac wedi ymrwymo i gebl math-C, a all fodloni pob cais. Yn rhan y cebl gweithredol, rhaid i'r fanyleb gefnogi trosglwyddiad dwyffordd, plug-in positif a negyddol, sianel ddeuol (x2), ac ati. Gan gymryd y cebl gweithredol USB4 LRD fel enghraifft, gall gefnogi USB4, USB 3.2, USB 2.0 , taranfollt 3, gwefru PD, ac ati i gwrdd â'r cymhwysiad USB math-C gydag un llinell.

Y gwahaniaeth mwyaf rhwng cebl gweithredol USB math-C a chebl goddefol yw a oes cydrannau gweithredol, sydd hefyd yn arwain at wahanol ddulliau ar gyfer profi signalau gwahaniaethol cyflym. Mae'r prawf cebl gweithredol yn mabwysiadu'r dull prawf amledd uchel presennol o westeiwr a dyfais USB4, ac yn defnyddio generadur signal amledd uchel ac osgilosgop amledd uchel i'w brofi. Mae'r amgylchedd a'r dulliau prawf yn gymharol gymhleth, mae GRL yn darparu datrysiadau profi awtomataidd ar gyfer profi USB4, a all leihau cymhlethdod profi. Mae gan GRL brofiad cyfoethog o addasu EQ, ennill a pharamedrau eraill a chynorthwyo cwsmeriaid i ddadfygio. Gall GRL hefyd ddarparu gwesteiwr a dyfais USB4, cebl goddefol USB4, cebl gweithredol USB4 a gwasanaethau profi ac ardystio eraill.

Cyfeirnod

Manyleb Cebl a Chysylltydd USB Math-C, Rhyddhad 2.1, Mai 2021

Cysylltwyr Math-C USB a Chynulliadau Ceblau CTS, Adolygiad 2.1b, Mehefin 2021

Manyleb Gofynion Cydweddoldeb USB4 ™ Thunderbolt3 ™, Fersiwn 1.0, Ionawr 2021.

CTS Cydnawsedd USB4 ™ Thunderbolt3 ™, Adolygiad 1.0, Ionawr 2021.

CTS USB Power Delivery, Adolygu: 1.2, Ver 2, Mehefin 20, 2021

Manyleb Prawf Gweithredol USB Math-C, Pennod 4 a 5, Mai 23, 2021, Parch 0.88