《数字多媒体信号高速传输线缆技术规范》
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数字多媒体信号高速传输线缆技术规范
Digitial multimedia highspeed cable qualification
2019-X-XX发布2019-X-XX实施
前言
数字多媒体信号高速传输线作为4K/8K产业的重要组成部分,是连接信息源与显示系统的重要通道。
随着超高清显示设备的不断普及,传统高清线缆已不能满足当前和未来的超高清显示传输要求。
根据我国超高清传输产业和市场发展需求,在中国电子视像行业协会指导下,联合电视品牌厂商和数字多媒体信号高速传输线龙头企业共同制定本标准,本标准的建立填补了我国在数字多媒体信号高速传输线的标准的空白,特别在8K传输的技术要求和测试方法上处于国际领先地位,具有国际前瞻性,从而引导消费升级和行业有序竞争,推进整合国内超高清传输研究的优势力量,提升我国在超高清传输技术领域的持续自主创新能力和未来竞争能力。
本标准按照GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。
本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国电子视像行业协会归口。
本标准主要起草单位:中国电子视像行业协会、深圳市中彩联科技有限公司、广东省电线电缆行业协会、深圳创维-RGB电子有限公司、TCL电子控股有限公司、深圳市华星光电技术有限公司、青岛海信电器股份有限公司、康佳集团股份有限公司、青岛海尔多媒体有限公司、厦门厦华科技有限公司、深圳市和宏实业有限公司、惠州市秋叶原实业有限公司、中航光电精密电子(深圳)有限公司、武汉博昇光电股份有限公司、武汉联胜光电技术有限公司、佛山市顺德区禾惠电子有限公司、深圳市埃尔法光电科技有限公司、常州安澜电气有限公司、广东省连接器协会。
(排名不分先后)
本标准主要起草人:郝亚斌、冯晓曦、杨勇、梁宇彤、张利利、石峰、贺顺亮、黄卫东、黄飞、梁宁、李永方、袁元春、温俊玮、陈乐、王甫柱、刘卫锋、罗晓霞、江永胜、叶灿、唐凌峰、龙勇、黄君彬、梁建锋、周淑彬。
(排名不分先后)
本标准为首次制定。
目次
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语、定义和缩略语 (1)
3.1 术语和定义 (1)
3.2 缩略语 (2)
4 要求 (2)
4.1 连接器及尺寸要求 (2)
4.1.1 公座尺寸 (3)
4.1.2 母座尺寸 (4)
4.1.3 公母座匹配要求 (5)
4.1.4 外观尺寸 (5)
4.2 管脚定义 (6)
4.3 机械性能特性 (7)
4.3.1 插入力 (7)
4.3.2 拔出力 (7)
4.3.3 机械耐久寿命 (7)
4.3.4 冲击测试 (7)
4.3.5 弯曲测试 (7)
4.3.6 吊重测试 (8)
4.3.7 振动测试 (8)
4.3.8 跌落测试 (8)
4.4 电气性能特性 (8)
4.4.1 接触电阻 (8)
4.4.2 绝缘强度 (9)
4.4.3 绝缘电阻 (9)
4.4.4 差分信号时域阻抗 (9)
4.4.5 远端串扰测试 (9)
4.4.6 线缆眼图测试 (10)
4.4.7 + 5 V电源要求 (10)
4.4.8 显示数据通道 (11)
4.4.9 热插拔检测线 (11)
4.4.10 消费电子控制线 (12)
4.4.11 音频回传功能 (12)
4.5 环境特性要求 (13)
4.5.1 冷热冲击 (14)
4.5.2 高温高湿 (14)
4.5.3 老化试验 (14)
4.5.4 盐雾测试 (14)
4.5.5 静电放电测试 (14)
4.5.6 高温高湿动态测试 (14)
5 测量与试验 (15)
5.1 外观检查 (15)
5.2 尺寸测量 (15)
5.3 机械性能量测 (15)
5.3.1 插入力 (15)
5.3.2 拔出力 (16)
5.3.3 机械耐久寿命 (16)
5.3.4 冲击(半弦) (17)
5.3.5 弯曲测试 (18)
5.3.6 吊重测试 (19)
5.3.7 振动测试 (20)
5.3.8 跌落测试 (22)
5.4 电气性能测试方法与量测 (22)
5.4.1 接触电阻 (22)
5.4.2 绝缘强度 (23)
5.4.3 绝缘电阻 (24)
5.4.4 差分信号时域阻抗 (24)
5.4.5 远端串扰测试 (26)
5.4.6 线缆眼图测试 (26)
5.4.7 +5伏电源测试 (31)
5.4.8 显示数据通道 (32)
5.4.9 热插拔检测线 (33)
5.4.10 消费电子控制线 (34)
5.4.11 音频回传功能测试 (35)
5.5 环境测试方法与量测 (37)
5.5.1 冷热冲击 (37)
5.5.2 高温高湿 (37)
5.5.3 老化 (38)
5.5.4 盐雾测试 (39)
5.5.5 静电放电测试 (40)
5.5.6 高温高湿动态测试 (37)
数字多媒体信号高速传输线技术规范
1 范围
本标准规定了电视及多媒体设备用数字多媒体信号高速传输线的技术要求和试验方法。
本标准适用于各种类型接口的数字多媒体信号高速传输线。
本标准的制定和实施主要用于指导对数字多媒体信号高速传输线进行测试和评价。
注:本标准中,线缆一般指传输4K(4096×2160的像素)分辨率及以上的数字多媒体信号高速传输线。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T17626.2 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验
IEC 60958-1 数字音频接口规范
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件:
4K线:适用于传输4K(4096×2160的像素)分辨率,传输速率不低于18Gbps的数字多媒体信号高速传输线,包含以下类别:
一类线:安装多媒体接口的高速DAC组件;
二类线:安装带有芯片的多媒体接口高速ACC组件;
三类线:安装带有光电转换模块的多媒体接口高速AOC组件;
8K线:适用于传输8K(7680X4320的像素)分辨率,传输速率不低于48Gbps的数字多媒体信号高速传输线,包含以下类别:
四类线:安装多媒体接口的超高速DAC组件;
五类线:安装带有芯片的多媒体接口超高速ACC组件;
六类线:安装带有光电转换模块的多媒体接口超高速AOC组件;
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件:
TMDS 最小化传输差分信号(Time Minimized Differential Signal)HPD 热插拔监测(Hot Plug Detect)
TP1 测试点1(Test Point 1)
TP2 测试点2(Test Point 2)
AOC ACC DAC PCM ARC IMP FEXT SCL SDA 有源光缆(Active Optical Cable)
有源铜缆(Active Copper Cable)
直接连接电缆或直连铜缆(Direct Attach Cable)脉冲编码调制(Pulse Code Modulation)
音频回传通道(Audio Return Channel)
特性阻抗(Impedance)
远端串音(Far-End Crosstalk Loss)
串列时钟(SerialClock)
串列数据(SerialData)
4 要求
本章主要描述线缆及连接器相关尺寸及功能定义规范,并于第五章详尽描述测试方式。
4.1 连接器的尺寸要求
本节描述连接器及连接线尺寸于不同视图下的尺寸要求,并依公座、母座及线端依次进行描述。
4.1.1 公座尺寸
图4-1 公座尺寸要求图
注释:
①图4-1 公座尺寸图中视图D, 锥度最大1°,测量点:7mm;
②公座配合斜度参照图4-1 公座尺寸图中示图E尺寸规格,减少公座绝缘体在非正常操作下被损坏;
③图4-1 公座尺寸图中带※标识尺寸为重点尺寸。
4.1.2 母座尺寸
图4-2 母座尺寸要求图
注释:
①壳体应设计有锁紧弹片,附加弹片可用于电磁屏蔽,如图4-2 母座尺寸图中示图D-D;
②母座配合斜度参照图4-2 母座尺寸图中示图F尺寸规格,减少母座绝缘体在非正常操作下损坏;
③图4-2 母座尺寸图中示图带※标识尺寸为重点尺寸。
4.1.3 公母座匹配要求
图4-3 公座母座匹配要求图
4.1.4 外观尺寸
组件连接器外露尺寸(L)及外形宽度(W)与厚度(H)请依循下图4-4描述及表4-1要求。
图4-4 组件外型尺寸要求图
表4-1 组件尺寸表
规格MAX MIN 备注
L - 8.8 mm -
W 20.94 mm - -
H 11.49 mm - -
4.2 管脚定义
本节主要描述个接点定义,规范各管脚信号传输定义。
线序超高清管脚定义高清管脚定义
1 信号2+ 信号2+
2 信号2屏蔽信号2屏蔽
3 信号2- 信号2-
4 信号1+ 信号1+
5 信号1屏蔽信号1屏蔽
6 信号1- 信号1-
7 信号0+ 信号0+
8 信号0屏蔽信号0屏蔽
9 信号0- 信号0-
10 信号3+ 时钟信号+
11 信号3屏蔽时钟信号屏蔽
12 信号3- 时钟信号-
13 消费电子控制消费电子控制
14 预留管脚预留管脚
15 串行时钟串行时钟
16 串行数据串行数据
17 显示数据地线显示数据地线
18 +5V +5V
19 热插拔侦测热插拔侦测
4.3 机械性能特性
本节针对组件(公座+线缆)和母座的机械特性技术要求。
项目条件要求参照4.3.1 插
入力
要求插入力F ≤ 44.1 N; 5.3.1 4.3.2 拔
出力
要求9.8 N ≤ 拔出力F ≤ 39.2 N; 5.3.2
4.3.3 机械耐久寿命
公、母座以100±50 次/
小时的速度,水平对插10000
次。
1.样品外观无损坏、变形、开裂
及功能异常;
2.产品测试后要求:3 N ≤拔
出力F ≤ 25 N;
3.端子接触阻抗与初始值相比
变化量不超过30 mΩ;
4.壳体接触阻抗与初始值相比
变化量不超过50 mΩ;
5.差分信号须符合4.4.6线缆眼
图测试要求。
5.3.3
4.3.4 冲击测试
公、母座水平插合到位,
在脉冲宽度为11 ms,加速度为
490 m/s2(50 G),X、Y、Z方
向各3次的半弦波冲击。
1.样品外观无损坏、变形、开
裂及功能异常;
2.测试后端子接触阻抗与初始
值相比变化量不超过30
mΩ;
3.壳体接触阻抗与初始值相比
变化量不超过50mΩ。
5.3.4
(适用于户外、会议、
商业大型显示用线缆
附加测试)
4.3.5 弯曲测试1.轴的直径近似且不少于20
mm ;
2.弯曲循环:循环轨迹如图
1.样品外观无损坏、变形、开
裂及功能异常;
2.一、四类线测试过程中瞬间
5.3.5
5-2所示循环100次;3.两轴之间的间距大于样品
的最大直径。
断开≤ 1 μs ;
3.差分信号须符合
4.4.6线缆
眼图测试要求。
4.3.6 吊重测试
在距测试样品公座尾部附
件300 mm处施加5 Kg的力,
保持5分钟。
1.样品外观无损坏、变形、开
裂及功能异常;
2.测试后无开路、短路、外皮
无破损;
3.差分信号须符合
4.4.6线缆
眼图测试要求。
5.3.6
4.3.7 振动测试
公、母座水平插合到位后,
在线状态和离线状态下分别放
置于振动测试机内。
以10
Hz ~500 Hz的振动频率进
行测试,加速度为10g;持续
测试时间4分钟,循环4次,
测试时间共16分钟。
在线测试:
1.样品外观无损坏、变形、开
裂及功能异常;
2.差分信号须符合4.4.6线缆
眼图测试要求。
离线测试:
1.样品外观无损坏、变形、开
裂及功能异常;
2.差分信号须符合4.4.6线缆
眼图测试要求。
5.3.7
4.3.8 跌落测试
样品放置于1500 mm的高
度,更换样品不同的面自由跌
落,循环10次。
1.样品外观无损坏、变形、开
裂及功能异常;
2.差分信号须符合4.4.6线缆
眼图测试要求。
5.3.8
4.4 电气性能特性
本节针对线缆组件(公座+线缆)和母座的电气特性技术要求。
项目条件要求参照4.4.1 接公、母座水平插合到位后, 1.初始接触电阻:≤10 mΩ。
5.4.1
触电阻在干燥环境下,施加20 mV电
压,最大10 mA电流;
壳体:开路测试,施加最大5 V
电压,最大100 mA电流。
4.4.2 绝缘强度
公、母座水平插合到位后,
施加500 V AC 电压。
公、母座不能被击穿。
5.4.2
4.4.3 绝缘电阻1.公、母座未连接时,施加直
流500 V DC电压;
2.公、母座正常连接时,施加
直流150 V DC电压。
1.公、母座未连接时:
绝缘电阻:≥ 100 MΩ;
2.公、母座正常连接时:
绝缘电阻:≥ 100 MΩ。
5.4.3
4.4.4 差分信号时域阻抗1.一、三类线:
信号上升时间:< 200 ps
(10 %~90 %);
2.四、六类线:
信号上升时间:≤ 75 ps
(10 %~90 %)。
1.一、三类线连接器区域特性
阻抗:100 Ω ± 15 %;
允许单次偏移100 Ω ±
25 %;
持续时间:<250 ps ;
2.一类线连接线区域特性
阻抗:100 Ω ± 15 % ;
3.四、六类线连接器区域特性
阻抗:100 Ω ± 10 %,允许
单次偏移:100 Ω ± 15 %,
持续时间:<150 ps ;
4.四类线连接线区域特性
阻抗:100 Ω ± 10 % 。
5.4.4
4.4.5 远端串扰测试1.一类线缆测试频率:
0.3 MHz ~5000 MHz;
2.四类线缆测试频率:
0.3 MHz ~12000 MHz。
一、四类线缆远端串扰测试
值:- 20 dB / max。
5.4.5
4.4.6 线缆眼图测试
一、三类线及四、六类线缆眼图
需符合下列规范:
1. 一、三类线缆:
TMDS 速率
(Gbps) H(Tbit)
V(mV)
3.4
<
Rbit≤3.712
0.6
335
3.712<
Rbit <
5.94
-0.0332R bit 2+0.23
12Rbit+0.
1998
-0.0332R bit 2+0.2312Rbit+0.1998
5.94≤Rbit
≤6.0
0.4
150
2. 四、六类线缆:
FR 速率
(Gbps) H(Tbit)
V(mV)
6 Gbps 0.4 150 8 Gbps 0.385 135 10 Gbps 0.3
7 120 12 Gbps
0.35
100
5.4.6
4.4.7 + 5
V 电源要求
测量电压,需合乎规范。
1. 一至六类线缆均符合下列要
求
参数
最小值
最大值
5.4.7
TP1 4.8 V 5.3 V
TP2 4.7 V 5.3 V
2.三类线缆发送端额定功耗应
≤ 0.4 W,接收端额定功耗应
≤ 0.4 W。
3.六类线缆发送端额定功耗应
≤ 0.5 W,接收端额定功耗应
≤ 0.5 W。
4.4.8 显
示数据通道发送端、接收端的显示数据通道
应符合表中要求。
参数
最
小
值
最
大
值
单位
SCL时钟频
率
0 100 KHz
SCL时钟低
电平周期
4.7 -- us
SCL时钟高
电平周期
4.0 -- us
SDA数据保
持时间
0.3 3.45 us
低电平输入
电压
-0.5 1.5 V
高电平输入
电压
3.0 5.5 V
5.4.8
4.4.9 热
插拔检测线热插拔信号直流电压应符合要
求。
参数规范值
高电平(接收
端)
最小2.4V
最大5.3V
5.4.9
低电平(接收端)
最小0V 最大0.4V
高电平(发送端)最小2.0V 最大5.3V
低电平(发送端)
最小0V 最大0.8V
4.4.10 消
费电子控制线消费电子控制信号电压应符合
要求。
参数规范值
最大逻辑低( 0 )
电平
+ 0.6 V
最小逻辑低( 0 )
电平
0 V
最大逻辑高( 1 )
电平
3.63 V
最小逻辑高( 1 )
电平
2.5 V
最大上升时间
(10 % ~
90 %)
250 us
最大下降时间
(90 % ~
10 %)
50 us
5.4.10
4.4.11 音频回传功能音频回传功能(一、二、三类线
可选功能):必须支持IEC
60958-1定义的2通道16位。
参数规范值备注
信号V1
振幅
400mV
~600
mV
显示端
5.4.11
L-PCM音频信号传输
音频信号采样率为:
32 kHz、44.1 kHz、48 kHz;
对应时钟频率为:
4.096 MHz、
5.6448 MHz、
6.144 MHz。
V1最大
上升/下
降时间
(10 %
~90 %)
0.2 T 显示端
信号V2
振幅
200mV
~600
mV
源端
V2最小
保持时间
0.5 T 源端
音频回传功能(四、五、六类线可选功能):信号与热插拔侦测信号一起做为增强音频回传功能使用时对于给定的显示端差模信号符合要求。
参数规范值备注
差模信号
V1摆幅
320
mV~
480 mV
显示端
信号比特
率
4.096
Mpbs -
98.304
Mpbs
显示端
V1最小
上升/下
降时间
(20 %
~
80 %)
0.6 ns 显示端
4.5 环境特性要求
本节针对连接器规范环境测试要求
测试项目测试条件测试要求参照
4.5.1 冷热冲击
做如下10个循环:
- 25 ℃ 30分钟;
+ 85 ℃ 30分钟。
1.外观无损坏、变形、
开裂及功能异常;
2.接触电阻:
端子:初始最大变
化量:30 mΩ;
壳体:初始最大变
化量:50 mΩ(格式参照
机械性能)。
5.5.1
4.5.2 高温高湿温度:+ 25 ℃~ + 85 ℃;
相对湿度:80 % ~95 %;
持续时间:72小时;
实验结束后样品静放24小时再进行测
量。
1.外观无损坏、变形、
开裂及功能异常;
2.接触电阻:
端子:初始最大变
化量:30 mΩ;
壳体:初始最大变
化量:50 mΩ。
5.5.2
4.5.3 老化试验
连接器暴露在85 ±2 ℃环境中,持
续时间96小时。
实验结束后样品静放1
小时再进行相关测试。
1.外观无损坏、变形、
开裂及功能异常。
2.接触电阻:
端子:初始最大变
化量:30 mΩ;
壳体:初始最大变
化量:50 mΩ。
5.5.3
4.5.4 盐雾测试
连接器在温度为35± 2 ℃,氯化钠
浓度为5 ± 1 % 的环境中进行测试,持
续48小时。
1.无功能异常;
2.外观缺陷符合外观
等级要求。
5.5.4
4.5.5 静
电放电测试
模块和所有引脚应承受指定的静
电放电要求。
1.接触放电6 KV ;
2.空气放电8 KV 。
5.5.5
测试标准参照
GB/T17626.2电
磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验。
4.5.6 高温高湿动态测试温度:+ 25 ℃~ + 65 ℃;
相对湿度:80 % ~95 %;
持续通电时间:24小时;
1.外观无损坏、变形、
开裂。
2.测试过程中功能无
异常。
5.5.6
针对二、三、五、
六类。
5 测量与试验
本章节描述测量方式、试验程序及对应的验收标准。
5.1 外观检查
外观检测即为目视检测,进行测试前,首先对连接器及连接线外观进行检查,必须达到以下要求:
1)母座表面无毛刺、破损;
2)外观必须洁净,平滑无划伤、开裂,一致性好;
3)公座与母座的插入和拔出须平顺、轻松。
5.2 尺寸测量
尺寸量测即选用经过校验的直尺、卡尺、千分尺或根据实际情况选用经过校验的测量仪器对线缆组件(公座+线缆)和母座进行尺寸检测。
为保证产品的电气性能,机械性能和环境性能满足本标准要求,并确保其通用性和互换性,产品的重点尺寸必须符合本标准4.1连接器的尺寸要求。
5.3 机械性能量测
5.3.1 插入力
a)条件
实验装置应具备专用的固定夹具、施加负载及速度控制装置,公座必须水平插合完全到位。
并记录插入力峰值。
b)程序
公、母座先手动预插3-5次后,再将公、母座水平插合到位放在机械装置初始位置上并用专用夹具水平方向固定,插拔力测试仪器的读数此时为零。
以不超过12.5 mm / s的速度将公座完全拔出,然后按不超过12.5 mm / s的速度将公座完全插入母座,并记录插入力峰值。
c)合格判据
允许插入力:F ≤ 44.1 N;
5.3.2 拔出力
a)条件
实验装置应具备专用的固定夹具、施加负载及速度控制装置;拔出必须完全脱离母座。
并记录拔出力峰值。
b)程序
公、母座先手动预插3-5次后,再将公、母座水平插合到位放在机械装置初始位置上并用专用夹具垂直方向固定,插拔力测试仪器的读数为零。
按最大速度12.5 mm / s将公座完全拔出,并记录拔出力峰值。
c)合格判据
允许拔出力:9.8 N ≤ F ≤ 39.2 N。
5.3.3 机械耐久寿命
a)条件
公、母座以100 ± 50 次/H 的速度,水平对插10000次。
b)程序
公、母座在固定于测试夹具上之前,允许在测试机上自行校准,再使用合适的安裝工具将公、母座安装在操作台上,插拔机械安装要完全模拟实际使用中公、母座插拔;安装后,按10000次进行循环插拔,每小时循环速率应满足以下要求:
自动化装置最大范围:500 ± 50 次/H;
手工插拔:≤ 300 次/H;
自动循环插拔:100 ± 50 次/H。
c)合格判据
测试样品外观无损坏、变形、开裂及功能异常;
测试后: 3 N ≤ 拔出力F ≤ 25 N ;
端子接触阻抗与初始值相比变化量不超过 30 m Ω; 壳体接触阻抗与初始值相比变化量不超过 50 m Ω; 差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求。
5.3.4 冲击(半弦)
a) 条件
脉冲时间:11 ms ; 波形:半弦波;
加速度:490 m / s 2 ( 50 G ); 持续周期:X 、Y 、Z 方向各3次。
b) 程序
公、母座水平插合到位后,固定在冲击台上,如图5-1 冲击测试图,并在平台垂直方向上承受加速度为490 m / s 2 ( 50 G ) 的半弦波冲击,每个轴向持续冲击时间为11 ms ,共持续9次循环,观察并记录其数据。
轴
轴
图5-1 冲击测试图
c) 合格判据
测试样品外观无损坏、变形、开裂及功能异常;
端子接触阻抗与初始值相比变化量不超过30 mΩ;
壳体接触阻抗与初始值相比变化量不超过50 mΩ;
差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求。
5.3.5 弯曲测试
a)条件
轴的直径:≥ 20 mm 且最大不超过30 mm;
弯曲循环:100次。
两轴之间的间距略大于测试样品的线缆直径。
b)程序
如图5-2 弯曲测试图所示,将测试样品放置于两轴之间,连接器尾部附件下端面与线缆中心线的交点标记为A点,轴心标记为O 点,使交点A 与轴心O 的直线与线缆中心线成45°角,然后将连接器固定在设备的摇摆夹具上;将线缆固定在距轴心面230 mm处。
进行弯曲测试,每完成①→②→③→④记为1个循环,共循环100次。
图5-2 弯曲测试图
c)合格判据
测试样品外观无损坏、变形、开裂及功能异常;
耐电压:500 V AC;
差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求。
5.3.6 吊重测试
a)条件
垂直吊重5 Kg,距测试样品公座尾端300 mm处,保持5分钟。
b)程序
将公座保护好并固定,如图5-3 吊重测试图,自然下垂,并施加5Kg荷重,持续5分钟,取下试样进行性能测试,并记录其数据。
图5-3 吊重测试图
c)合格判据
测试样品外观无损坏、变形、开裂及功能异常;
差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求;
实验后测试样品组件无开路、短路,外皮无破损现象。
5.3.7 振动测试
振动测试分为在线振动测试和离线振动测试,两者振动测试程序相同。
a)条件
频率:10 HZ ~500 HZ ~10 HZ;
加速度:10 g;
扫描频率:每个循环四分钟,每轴四个循环;
轴向:X、Y、Z;
分别进行在线振动测试和离线振动测试。
b)程序
测试样品装夹在治具上,通过螺丝将治具固定在振动台,如图5-4 振动测试图所示,作正弦振动。
加速度10 g频率介于10 Hz ~500 Hz ~10 Hz之间﹐持续时长16分钟;在相互垂直的X、Y、Z 三个方向的每一个轴上进行4次正弦振动。
在线测试样品实时监测并记录其数据;
离线测试完成后观察其外观及功能测试。
图5-4 振动测试图
c)合格判据
在线振动测试:
测试样品外观无损坏、变形、开裂及功能异常;
差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求。
离线振动测试:
测试样品外观无损坏、变形、开裂及功能异常;
差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求。
5.3.8 跌落测试
a)条件
测试样品跌落高度:1500 mm,自由跌落;
测试样品长度:≥1500 mm,当测试样品长度小于1500 mm时,用同规格测试样品接长至1500 mm;
更换测试样品不同面自由跌落并与撞击块循环碰撞10次。
b)程序
测试样品如图5-5 跌落测试图示,将测试样品固定于1500 mm高度,更换测试样品不同的面自由跌落,循环10次。
观察测试样品外观及测试功能。
公座
图5-5 跌落测试图
c)合格判据
无功能异常;
差分信号需满足4.4.6 线缆眼图测试要求,功能正常。
5.4 电气性能测试方法与量测
本节主要描述电气性能的测试方法与量测结果的判定要求。
5.4.1 接触电阻
a)条件
公、母座正常连接情况下,电压设定20 mV,电流设定10 mA。
b)程序
将样品连接到测试电路中,给电路通电并增加电流,直到达到所需的测试电流10 mA;
将电压表引线连接到测试样品,测量并记录电阻值。
确保测试电流保持在正确的数值。
图5-6 接触电阻测试图
c)合格判据
接触电阻:≤ 10 mΩ。
5.4.2 绝缘强度
a)条件
公、母座正常连接情况下,施加500 V AC 电压。
b)程序
500V交流电应施加在最近距离端子之间以及连接器壳体和最靠近壳体的端子之间。
试验电压应尽可能均匀地从零升至规定值,速率约为100 V/S ,保持60 S试验电压。
c)合格判据
绝缘体不能被击穿。
5.4.3 绝缘电阻
a)条件
公、母座未连接时,施加500V DC 电压;
公、母座正常连接时,施加150 V DC 电压。
b)程序
绝缘电阻应在最近的相邻端子之间单独测量,在连接器壳体或安装板与最近的相邻端子之间。
至少测量六次(3个相邻端子或3个端子到壳体或3个端子到底板)或端子总数的10 %(以较大者为准)。
每次进行绝缘电阻测试时,应给定连接器的相同接触位置。
所施加的测试电压应为500 V ± 10 %,在两分钟不间断的施加电压后立即进行绝缘电阻测量。
如果仪器读数绝缘电阻满足规定的极限并且稳定,则可在指定时间终止测试。
如果出现多个测量值,则应使用与初始测量值相同的条件再次进行绝缘电阻测量。
c)合格判据
公、母座未连接时;
绝缘电阻:≥ 100 MΩ。
公、母座正常连接时;
绝缘电阻:≥ 100 MΩ。
5.4.4 差分信号时域阻抗
a)条件
一类线:
上升时间≤200 ps(10 % ~90 %)。
每个设备的信号对地电压,差分测量环境电阻为100 Ω,接收信号端连接器固定安装在PCB板母座上。
四类线:
上升时间≤ 75 ps(10 % ~90 %),每个设备的信号对地电压,差分测量环境电阻为100 Ω,接收信号端连接器固定安装在PCB板母座上。
b)程序
图5-7 差分阻抗测试图
连接线缆的近端到第一个夹具适配器;
连接线缆的远端到第二个夹具适配器;
使用50 Ω的电阻连接到远端的夹具的差分正信号端和负信号端;
从时域反射仪连接到近端夹具的差分正信号端和负信号端;
使用50 Ω的电阻连接到近端的夹具的差分正信号端和负信号端;
在时域模式下,使用时域反射仪测量差分阻抗。
c)合格判据
一、三类线连接器区域特性:
阻抗:100 Ω± 15 %;
允许单次偏移:100 Ω± 25 %;
持续时间<250 ps。
一类线连接线区域:
阻抗:100 Ω± 15 %。
四、六类线连接器区域特性:
阻抗:100 Ω± 10 %;
允许单次偏移:100Ω± 15 %;
时持续时间:<150 ps。
四类线连接线区域:
区域特性阻抗:100 Ω± 10 %。
5.4.5 远端串扰测试
a)条件:
一类线测量频率范围为300 KHz ~5 GHz;
四类线测量频率范围为300 KHz ~12 GHz。
b)程序:
调整网络分析仪的测量频率一类线为300 KHz ~5 GHz,四类线为300 KHz ~12 GHz;
使用4端口自动校准工具校准网络分析仪;
使用1端口校正工具校准网络分析仪、线缆、夹具。
测量串扰:
线缆输入端连接到第一个夹具的适配器;
线缆输出端连接到第二个夹具的适配器;
连接网络分析仪的1端口和2端口分别接到夹具输入端口的差分信号通道正端和负端;
连接网络分析仪的3端口和4端口分别接到夹具输出端口的差分信号通道正端和负端;
用50Ω的电阻连接到未被使用的差分信号端;
测量串扰并找到最大值;
其他差分对组合依次按以上步骤测量。
c)合格判据
远端串扰值符合4.4.5远端串扰测试要求。
5.4.6 线缆眼图测试
一类线、四类线规范如下
a)条件
一类线眼图参数:
TMDS 速率(Gbps) H(Tbit) V(mV)
3.4 <Rbit ≤ 3.7120.6 335
3.712 <Rbit <5.94
-0.0332Rbit2+0.2312Rb
it+0.1998 -0.0332Rbit2+0.2312Rbit+0.1
998
5.94 ≤ Rbit ≤
6.00.4 150
表5-1 一类线眼图参数
四类线眼图参数:
FRL速率(Gbps) H(Tbit) V(mV)
6 Gbps 0.4 150
8 Gbps 0.385 135
10 Gbps 0.37 120
12 Gbps 0.35 100
表5-2 四类线眼图参数
b)程序
设置电压摆动幅度为40 mV ± 0.5,同时对每一个差分单端信号输出3.1 V的共模电压,校准输入眼图。
使用差分信号发生器,传输一个相当于测试频率的视频格式到被测线缆。
接着用一个单独的夹具使数字示波器连接到输入端。
使用数字示波器,对被测试的线缆的每一差分信号对进行眼图的测量。
c)合格判据
眼图需符合下图5-8 眼图及4.4.6 线缆眼图测试要求。
图5-8 眼图。