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Keysight N7018A Type-C 測試控制器 產品規格書

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Keysight N7018AType-C 測試控制器

產品規格書

02 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

目錄

專為除錯、相符性測試和完整設計驗證門而設計 .....................................................................................04

除錯功能 ......................................................................................................................................................06

圖形操作介面 ...............................................................................................................................................06

設定選單 ......................................................................................................................................................07

電源選單 ......................................................................................................................................................08

LFPS 選單 ....................................................................................................................................................09

信號存取與控制 ...........................................................................................................................................10

使用 N7018A 實現自動化控制 ....................................................................................................................13

測試計畫中使用的電源供應器和 PDO 協議 ...............................................................................................14

訂貨資訊 ......................................................................................................................................................15

其他 USB Type-CTM 配件 ..............................................................................................................................15

其他推薦的探棒和配件 ...............................................................................................................................15

相關文件 ......................................................................................................................................................15

03 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

全面控制高速 USB Type-C 介面相符性測試

– 獨立的圖形操作介面,可為手動操作提供 USB 連接,並提供遠端 API,以支援自動化系統的

整合

– 為電力供應者和消耗者設定高達 100 W 的電源協議

– 為 Thunderbolt、DisplayPort 2+2 或 DisplayPort 4 通道模式設定交替模式

– 當作 Keysight N6701C 的電源連接介面,一次連接可同時供應和消耗電力

– USB3.1 低頻週期信令

– Thunderbolt 和 DisplayPort 自動化介面

– 為 SBU1/SBU2、CC1/CC2 和 VBUS 提供探棒探測點

– 前面板指示燈顯示 VBUS 範圍和 CC 線路選擇

圖 1:N7018A 具有 N7015A Type-C 測試夾具連接,可連到筆記型電腦,以便透過圖形操作介面控制 N7108A(顯示於示波器)

04 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

N7018A Type-C 測試控制器支援通電檢測與除錯需求,以及相符性驗證,讓您能使用 USB

Type-C 連接器,根據 USB3.1、Thunderbolt3 和 DisplayPort 標準進行全自動相符性測試。這個

必備的 Type-C 系統元件支援各種連接和操作方式,以及各種 Type-C 裝置的電力傳輸狀態。它

可將 Type-C 介面的 SBU 線路由到產業標準控制器,以執行交替(DisplayPort 和 Thunderbolt)

模式操作,進一步提高自動化程度,並透過提供低頻週期信令實現 USB3.1 裝置控制。

體型小巧:使用範圍廣。

專為除錯、相符性測試和完整設計驗證而設計

圖 2:N7018A Type-C 低速測試夾具

TX LFPS 信號符合 USB3.1 TX 標準

D+ 和 D- 信號

CC1 和 CC2 的探測點

USB2 B 連接器,用於控制和電源

SBU 1/2 探測點

VBUS 的探測點

USB Type-C埠到 N7015AType-C 纜線

外部電源供應器連接器

DisplayPort連接器

Thunderbolt 控制器連接器

05 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

圖 4:連接入系統的 N7018A

下圖為 N7018A 及其連接的簡易方塊圖。

圖 3:N7018A 簡易方塊圖

專為除錯、相符性測試和完整設計驗證而設計(續)

信號存取點

信號存取點

Type-C 介面

Type-C 介面

電源供應器

連接器

SW 控制 (API 或 GUI)

SW 控制 (API 或 GUI)

控制器

功率處理

CC、Vconn、 方向 Alt 模式

Alt 模式

反向,Alt 模式

控制器

功率處理

CC、Vconn、

方向

埠 1 SMAs

埠 2 SMAs

反向,Alt 模式

參考汲極/ 來源

N6701A 電源供應/負載

Thunderbolt 控制器

06 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

N7018A Type-C 測試控制器可進行遠端操作,例如相符性測試應用控制;也可以透過圖形操作

介面進行「手動」控制。N7018A 的 GUI 控制介面可簡化測試系統的整合,並透過控制器確定待

測裝置的操作與控制,以便針對新產品特定功能進行測試。

圖形操作介面

N7018A Type-C 低速測試夾具需要安裝軟體控制器圖形操作介面才能操作。N7018A 隨附

的控制器軟體可安裝在電腦或 Infiniium 示波器中以便操作。控制器軟體的下載位址為:

http://www.keysight.com/main/software.jspx?ckey=267 4876&lc=eng&cc=US&nid=-

33524.1140138&id=2674876。圖形操作介面

中有三個功能選單。在這三個功能選單中,螢幕會顯示由主機控制器(桌上型或筆記型電腦)透

過 USB2 介面與 N7018A 的連接狀態。如果處於正常工作狀態,指示燈會顯示綠色「連接」,在

您按下「連接到控制器」按鈕之前,則可能顯示黃色「斷開」。螢幕底部也有指示器,顯示供電

協議的狀態和操作模式(如 Thunderbolt 之類的交替模式)。底部的其他指示器分別為:目前標

準類型、介面的有效埠、現有供電協議類型以及 Type-C 連接器的 VBUS 值和電源連接器。您可

一目了然地瞭解系統的目前狀態。

除錯功能

07 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

設定選單

透過設定選單,您可設定連接和協議中三個關鍵的參數。這三個參數分別是方向(即主動埠)、

Type-C 測試控制器電力角色,以及操作模式(傳輸標準)。一開始(在測試主機、DFP 或裝置

時),請將 Type-C 測試控制器的電力角色設為消耗者模式。這樣就建立了一個基本協議,控制

器只需要從裝置或控制裝置中取得少量電流。將連接器方向選擇為“Normal”或“Flipped”,

以決定用於 USB3 測試的主動埠,如此也同時決定了用於測試的介面方向。對於 USB 3.1,

一次只能有一個 TX 埠是主動埠,因此一定要選擇正確的方向,才能在示波器通道上看到特定

的 TX 信號對(TX1+、TX1- 或 TX2+、TX2-)。如需建立與待測裝置的連接,請按‘Establish

Connection’按鈕。‘Break connection’按鈕最好用於完全斷開與待測裝置的連接,確保在

取下 N7015A 測試夾具之前,VBUS 為 Vsafe(0 V)。‘Establish Connection’過程隱含一

次‘Break Connection’,因此不需要依序按兩個按鈕。您一定要選擇一個操作模式。對於

DisplayPort,有兩種可能的選擇,分別是標準的 4 通道和 2 通道操作及 Type C 介面的另外兩個

通道專門用於 USB3.1(稱為 “DisplayPort 2 + 2”)。

圖 5:N7018A 的設定選單,請注意上方和下方的狀態指示器。

08 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

電源選單

進入電源選單時,裡面已經有基本協議或其他事先確立的協議,位於螢幕下方的‘Active

Provider PDO’和‘Active Consumer PDO’區域。根據您在‘Setup’選單中的選擇,N7018A

既可以是供應者,也可以是消耗者。根據初始協議,圖形操作介面會顯示適用於所選擇之電源

角色的 PDO。如果有基本消耗協議,那麼這些 PDO 是供應者 PDO。當您選擇‘Refresh list’

時,您可存取所有待測裝置的 PDO ─然後點擊所需的 PDO 並點擊‘Select Target PDO’。如

果有外部電源供應器與 N7018A 相連,則可在 Setup 選單中選擇 N7018A 作為供應者。電源必

須設為 5V/3A,以便透過‘Establish Connection’建立初始協議。在電源選單中,您可以看到

‘Available Consumer PDOs’並選擇一個提供給待測裝置。您可設定想要電源供應器提供的最

大電流。(註:有些待測裝置會使用 Consumer PDO 註明的更高電流,所以最好將這個電流設

定為 3A)。最後,如果目標 PDO 具有可變電壓,請輸入一個目標 PDO 所需,介於最小和最大

電壓之間的值。其餘的操作與 N7018A 作為消耗者時類似。按一下‘Setup New Contract’以

完成操作。檢查圖形操作介面的狀態指示是否出現預期的回應。‘Active Consumer PDO’會更

新,以顯示待測裝置使用的協議。

圖 6:N7018A Type-C 測試控制器上的 Power 選單。

09 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

LFPS 選單

LFPS 選單專門用於產生 LFPS(低頻週期信令),以便測試 USB 3.1 裝置。該選單使用 ping 信

號和 LBPM(基於 LFPS 的脈衝寬度調變資訊)。

圖 7:N7018A 的 LFPS 選單

10 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

信號存取與控制

CC 線控制:Type C 介面有一個非常基本的特性:它沒有方向性。在系統中,這項功能需依賴纜

線中,與連結夥伴相連的一條纜線來實現。這條纜線雖是技術關鍵,但卻妨礙了對兩個測試埠

(埠 1 和埠 2)的控制。Keysight N7015A Type C 測試夾具具有兩條纜線,可用於 cc 線,因此

N7018A 可透過端接控制(控制 cc 線上的端接阻抗值),來控制有效埠。然後,N7018A 能以電

子方式「翻轉」介面,並將它視為反向纜線,進而驗證任一埠上的信號。您可透過這種方式測試

待測裝置的各種特性,如識別面向上游或面向下游的產品,並模擬纜線的埠控制。

CC 線可用於量測,例如用於供電相符性測試,或是供電通道協議封包和封包交換分析。

圖 8:是德科技被動探棒讓您能便利地探測 CC1 和 CC2。

11 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

SBU 信號存取:USB3.1 不使用旁帶公用信號線,但它在 DisplayPort 和 Thunderbolt 中有非常重

要的作用。SBU 探測點實際上是 3 個點。下圖為配置圖,同時也是可探測接腳的機械圖示。探

棒存取點被配置為 2x2 排列的 4 個接腳。差動探棒(E2678B)連接到接腳 A1 和 B1,形成一個

差動連接,可用於評估 DisplayPort 的 AUX 通道。將探棒連接換成 A1 到 A2 或 B1 到 B2,可實

現單端連接。如此便可使用兩個這樣的探棒來探測單端信號,有助於分析低頻 RX 和 TX 線路的

Thunderbolt 單端信號。

資料信號:USB2 資料信號路由到供電晶片,以便公告資訊。最好使用其他夾具來進行 USB2

測試。

信號存取與控制(續)

圖 9:使用 N8840A 供電相符性測試軟體的供電遮罩

12 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

VBus:透過 Type C 介面上的 VBus 接腳來供電。使用者可透過 N7018A 的視窗直接對其進行探

測,並可以分析大致的直流電壓、電源雜訊,以及不同狀態之間的電壓波形。

圖 11:N7018A 上的 VBus 探測。

信號存取與控制(續)

圖 10:使用 E2678B 插座前端和 InfiniiMax I/II 探棒放大器來探測 SBU 信號

13 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

使用 N7018A 實現自動化控制

N7018A Type-C 測試控制器整合於是德科技相符性測試應用軟體中,以便測試使用 USB Type-C

連接器的標準。下列為相符性測試軟體套件清單:

Keysight Type-C 相符性測試軟體

標配 發射器相符性測試軟體 接收器相符性測試軟體

USB3.1 U7243C N5990A 選項 102,配有選項 006 (Type-C)

DisplayPort over Type-C U7232E N5990A 選項 155,配有選項 006 (Type-C)

Thunderbolt3 N6470B N5990A 選項 120,配有選項 006 (Type-C)

對於每種應用,使用者可以在設定中啟動 Type C 環境,軟體會找到 N7018A Type-C 測試控制

器,並引導使用者完成 Type-C 設定。參見下面的範例:

圖 12:在 Keysight U7232E DisplayPort 相符性測試軟體中啟動 N7018A 的 Type C 環境設定。

14 | Keysight | N7018A Type-C 測試控制器 ─ 產品規格書

測試計畫中的電源和 PDO 協議

不論是自動執行,還是透過控制器圖形操作介面操作 N7018A,使用者都可選擇在系統中使用電

源的方式。例如,如果待測裝置一直是 12 V 消耗者,則可選擇 12 V 固定電源 ─ 在相符性測試

應用軟體中,使用者可選擇‘FIXED Supply’。然而,作出這種選擇後,就不能在測試計畫中建

立並包含不同的功率協議,因而也無法實現全自動化。想要實現全自動化,是德科技建議選擇

N6700 系列電源供應器。如搭配 N6786A 模組使用,可供應並汲入電流,PDO 可當作測試計畫

中的測試參數;例如,您可使用不同的 PDO 對一個產品執行抖動測試,報告會註明結果中使用

的不同 PDO。這樣,您就可以探索性能變化與 PDO 協議之間的關係。

圖 13:使用外部電源供電(圖中顯示具有 N6786A 模組的 N6701C)。

環境和安全特性

說明

溫度 操作狀態:0 至 +55 °C

非操作狀態:-40 至 +70 °C

濕度 操作狀態:溫度不超過 +40°C 時,相對濕度最高為 95%,溫度不超過 +65°C 時,相對濕度最高為 80%

非操作狀態:溫度不超過 65°C 時,相對濕度最高為 90%

高度 操作狀態:最高 4600 公尺(15,000 英呎)

非操作狀態:4,600 公尺

安全規格 IEC 61010-1:2010 / EN 61010-1:2010(第三版)

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訂購資訊

型號 說明

N7018A Type-C 測試控制器

N6701C 電源供應器機箱

N6786A 最大 5 至 20 V/80 W 電源/負載。註:100 W 協議需要兩個 N6786A 模組

其他 USB Type-CTM 配件

型號 說明

N7015A Type C 高速測試夾具,含扳手

N7015A-016 N7016A Type-C 插座轉接器(與 N7015A 一起購買可享優惠)

N7015A-017 N7017A Type-C 插座轉接器(與 N7015A 一起購買可享優惠)

N7016A Type-C 低速信號存取和控制夾具

N7017A Type-C 插座轉接器

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N2871A 200 MHz 10:1 被動探棒

N2823A 成對同軸相位匹配纜線組件,1 公尺長,2.92 mm(公頭)至 2.92 mm(公頭)匹配 < 5 ps

N5448B 成對同軸相位匹配纜線組件,25 公分長,2.92 mm(公頭)至 2.92 mm(公頭)匹配 < 5 ps

11904B 用於連接 2.4 mm(公頭)至 2.92 mm(公頭)的測試埠轉接器

N9398C 直流阻隔電容器

5061-5311 同軸連接器保護轉接器,3.5 mm(母頭)至 3.5 mm(母頭)

N2787A 3D 探棒定位器

8710-1765 扭矩扳手,8 磅,5/16 英吋(用於將 N7015A 連接至示波器輸入端)

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文件標題 文件編號

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