Jedna od ključnih prednosti USB napajanja (USB PD) uz podršku USB Tip-C™ konektora je sposobnost da prenese snagu do 100 W. Koristeći signale male brzine uspostavljamo USB PD profil. Dobavljači USB Tip-C komponenti i proizvođači uređaja koji koriste USB PD standard treba da obezbede interoperabilnost u pogledu protokola uspostave veze i integriteta signala.
Vaš zadatak
Potvrditi odgovarajuće usklađivanje snage između dva USB Tip-C interfejsa sa USB PD testom usklađenosti. Odvojeno od usklađenosti fizičkog sloja (PHY layer), potrebno je testirati usklađenost protokola za sve tipove topologije sistema.
Pozadina
USB napajanje
Forum Implementora USB-a (USB-IF) je unapredio USB 2.0 i USB 3.1 sa USB PD specifikacijom. Ova specifikacija omogućuje fleksibilno napajanje do 100 W (do 20 V i 5 A). USB napajanje najefikasnije radi sa USB-IF definisanim USB Tip-C konektorima i kablovima sertifikovanim za USB 3.1 GEN 2, brzine prenosa podataka (10 Gbps).
Novi dizajn nije ograničen orijentacijom konektora što omogućava lakše i brže povezivanje. 24-pinski, dvostrani Tip C konektor čine veze za prenos podataka velikim brzinama i napređeni interfejs za USB napajanje. USB proizvođači uređaja i opreme dogovorili su mogućnosti napajanja preko USB PD komunikacijkog protokola koje se izvršava preko novog konfigurisanog kanala (CC). Ovaj dogovor potvrđuje vezu provajdera i potrošača, i omogućava maksimalno moguće napajanje. Dijagram u nastavku objašnjava različite podržane USB PD topologije provajdera i potrošača i uređaja sa dvostrukom ulogom.
USB Tip-C interfejsi obezbeđuju napajanje preko četiri para pinova za napajanje (V bus). USB-IF je definisao pet različitih USB PD profila za primenu u industriji.
Potpuno funkcionalni USB Tip-C kablovi i adapteri su električno označeni (e-mark) i sadrže identifikacioni (ID) funkcijski čip koji je dostupan preko CC interfejsa. Test “e-mark“ funkcionalnosti je deo specifikacije testa usklađenosti USB napajanja (CTS).
BMC PHY integritet
USB PD protokol na CC komunikacijskom interfejsu koristi BMC (Biphase Mark Code) kodiranje za razmenu profila snage između dva USB Tip-C interfejsa.
Da biste osigurali interoperabilnost između USB komponenti i uređaja, i kako bi se izbegla bilo kakva oštećenja usled visokog napona i struje, važno je da BMC signal komunicira kao što je navedeno po standardu. Stoga se BMC PHY signalizacija testira sa maskama za usklađivanje. Modulisane logičke signalne sekvence ”jedinice” i ”nule” se procenjuju odvojeno u dva različita profila maski prikazanih na sledećoj strani.
T&M rešenje
USB PD testiranje usklađenosti potvrđuje odgovarajuću uspostavu veze za napajanje na CC linku USB Tip-C interfejsa na frekvencijama od 270kbps do 330kbps i verifikuje kvalitet napajanja na Vbus pinovima. Odabir ključnih parametra za osciloskop, kao glavnog uređaja za prikupljanje signala za USB PD usklađeno testiranje, su visok dinamički merni opseg, brza akvizicija i obrada, kao i osnovni ulaz od 1 MΩ za strujnu sondu.
Rohde&Schwarz nudi, u saradnji sa partnerom Granite River Labs (GRL), rešenje za testiranje usklađenosti u vidu R&S®RTO i R6&S®RTE digitalnih osciloskopa. GRL-USB- PD softver za analizu kontroliše opremu za testiranje, vrši električna testiranja i testiranje protokola.
Test setup
Podešavanje testa zavisi od uloge DUT-a. U svim slučajevima R&S®RTE ili R&S®RTO osciloskop prikuplja USB PD talasne signale za analizu usklađenosti i verifikacije protokola. Za merenje napona (Vbus ) i struje (IL) na Vbus napajanju, potrebne su pasivne naponske i strujne sonde. Još jedna naponska sonda se povezuje sa CC komunikacijskim linkom. Test USB Tip-C kablova i adaptera se fokusira na potvrdu “e-mark„ koda na CC signalnom linku.
GRL-USB- PD alat za testiranje usklađenosti
GRL je razvio GRL-USB- PD, USB- PD softver za testiranje usklađenosti baziran na USB Tip-C CTS. Ovaj alat koristi dobijene talasne oblike za generisanje eye dijagrama za testiranje usklađenosti maski i vrši merenja za testiranje električnih parametara. Takođe dekodira BMC signalizaciju za testiranje protokola. Za USB Tip-C kablove i adaptere, USB-GRL- PD alat podržava USB Tip-C e-mark testove. U kombinaciji sa GRL USB Tip-C test kontrolerom, GRL-USB- PD softver pruža kompletno automatsko usklađeno test rešenje. Na kraju testa, softver generiše sveobuhvatni izveštaj testa.
GRL-USB- PD softver obuhvata sledeće testove:
1. Električno-fizički sloj usklađenosti (BMC-PHY)
- Eye dijagram
- Vremenska merenja (npr. bitrate, vremena rasta)
- CRC proveru
2. USB PD usklađenost protokola i dekodiranje (BMC-PROT)
- CC linijski paket dekodiranja
- VDM dekodiranje za USB Tip-C kablova i adaptera
3. Testovi izvora/primaoca snage (BMC-POW)
USB Tip-C test kontroler
GRL je razvio hardver USB Tip-C test kontrolera (GRL-USB- PD-C1). On ima ugrađenu USB PD fukcionalnost kontrolera, i napajanje za testiranje potrošača i omogućuje povezivanje na DUT i preostalu test opremu. Kontroler konfiguriše DUT da pošalje odgovarajuće USB PD odgovore za testiranje usklađenosti.
E-load
Drugačije opterećenje mora da se primenjuje za svaki testirani profil snage kako bi se osiguralo da USB PD pruža dovoljnu snagu. Na primer, električna opterećenja od Chroma Systems Solutions, mogu da simuliraju različite scenarije napajanja.
GRL USB Tip-C test kontroler
Dodatne USB test mogućnosti sa R&S®RTE i R&S®RTO digitalnim osciloskopima
USB 2.0 testiranje usklađenosti
Opremljen sa R&S®RTO-K21 USB 2.0 test opcijom usaglašenosti, i zajedno sa R&S®RT-ZF1 USB test priborom usklađenosti, R&S®RTO može da se koristi za testiranje usaglašenosti za USB 2.0/1.1/1.0 i HSIC interfejsa. Uz pomoć R&S®ScopeSuite, testiranje usklađenosti je u potpunosti automatizovano i pruža punu fleksibilnost za otklanjanje grešaka, testiranje i sertifikaciju usklađenosti.
R&S®RTO-K21 USB softver za testiranje usklađenosti
USB 2.0 okidanje i dekodiranje
R&S®RTE-K60/RTO- K60 opcija za R&S®RTE/RTO podržava protokol dekodiranja i okidanja za USB 2.0/1.1/1.0 i HSIC. Brza obrada, fleksibilan prikaz dekodiranih podataka kao i sveobuhvatnog seta okidajućih događaja čine ovu opciju neophodnim alatom za otklanjenje grešaka u dizajnu USB interfejsa.
R&S®RTE/RTO-K60 USB okidanje i dekodiranje
Rohde & Schwarz Österreich Ges.m.b.H.
Representative Office Belgrade
Španskih boraca 3
11070 Beograd
tel: +381 11 6556 814
e-mail: rs-serbia@rohde-schwarz.com
