在乙太網路(Ethernet)產品開發中,100BASE-TX仍廣泛應用於工業設備、嵌入式系統與電動車充電樁等控制型產品,其電氣特性是否符合IEEE規範,直接影響連線穩定性、通訊距離與系統相容性。特別是在充電樁系統中,乙太網路需長時間支援後端管理、充電狀態回傳、韌體更新與能源管理系統(EMS)資料交換,通訊品質更是攸關設備可用率與場站營運效率。因此,在產品開發與量產前完成嚴謹的100BASE-TX 電氣量測驗證,已成為不可或缺的關鍵環節。

依據標準測試流程,100BASE-TX的電氣特性驗證通常需透過Test Mode Command,使待測物(DUT)的PHY輸出特定的測試訊號(Test Pattern),以利量測Amplitude、Rise/Fall Time、Duty Cycle Distortion與Jitter等關鍵參數。

然而,在實際專案中,時常在開發初期或客製化系統環境下,面臨韌體尚未完成、驅動工具不足,或系統架構的限制,導致無法執行Test Mode指令的情況。

實際案例解析

在本案例中,以客戶所開發的充電樁系統為例,因韌體尚未完成、通訊軟體架構受限,無法於測試階段提供對應的Test Mode指令,使標準電氣驗證流程難以執行。百佳泰給予客製化驗證策略,協助客戶透過測試治具與Link Partner誘發機制,於不依賴軟體指令的前提下,成功完成符合規範的100BASE-TX電氣特性量測,確保充電樁通訊品質不成為後續量產風險。

產線測試自動化服務 | 百佳泰 Allion Labs

100BASE-TX PHY訊號品質測試:測項、條件與限制有哪些?

測試項目: Ethernet 100BASE-TX電氣特性驗證,包括Amplitude、Rise/Fall Time、Duty Cycle Distortion、Jitter等關鍵指標。

量測設備與配置: 使用高頻寬示波器,搭配乙太網路專用測試治具(Ethernet Test Fixture),以確保量測點與阻抗條件符合規範要求。

核心技術限制: 客戶端無法提供Test Mode Command,使PHY無法進入標準測試模式,亦無法主動輸出IEEE規範中定義的特定測試序列(如100BASE-TX所需的Scrambled Idle Pattern)。

在此條件下,若完全依賴標準文件所描述的測試流程,硬體驗證將無法進行,進而影響整體產品開發與量產時程。

實務困境:訊號「量不到」,比量測本身更棘手

客戶面臨的挑戰並不只是缺乏測試指令,而是排山倒海的衍生驗證瓶頸:

  1. 訊號無法穩定觸發
    在正常運作模式下,若乙太網路PHY未偵測到對端設備(Link Partner),通常會進入Idle或省電狀態,示波器難以擷取到連續且可分析的波形。
  2. 無法產生規範要求的Pattern
    100BASE-TX電氣量測需在特定傳輸狀態下進行,如果缺乏軟體介入,PHY不會主動切換至測試所需的訊號型態。
  3. 驗證時程受阻
    若軟體工具或韌體未完成而卡關,硬體團隊即使具備量測能力,也無法產出測試結果,專案時程面臨延宕風險。

這類問題在嵌入式或工業應用中相當常見,若無替代方案,往往只能被動等待軟體就緒。

業界領先專用治具 × Link Partner誘發的實務驗證流程,實體層訊號量測一次到位

為了幫助客戶解決無法使用Test Mode指令的限制,百佳泰設計一套全面「專用測試治具和外部對端設備」的驗證流程,成功繞過軟體的依賴,完成實體層訊號量測。主要流程包括哪些?

以上訊號導出與電氣量測方式可在不修改系統軟體和不進入Test Mode的前提下,完成實際可用的電氣特性驗證。

讓硬體驗證不再受限於軟體成熟度

百佳泰為客戶帶來以下具體價值:

擺脫對Test Mode與軟體工具的高度依賴
即使在Firmware或Driver尚未完備的早期開發階段,也能提前完成PHY電氣特性驗證。

大幅縮短Debug與專案時程
在突發無法執行指令的情況下,仍可產出符合規範且具公信力的測試結果,避免專案停滯。

貼近實際運作情境的量測結果
於真實連線狀態下進行量測,有助於提早發現在實際應用中才會出現的訊號品質風險。

實務經驗補足規範之外的驗證空白

標準測試流程提供了理想的驗證路徑,但在面對真實開發環境,系統限制與專案時程往往不允許等待「完美條件」。百佳泰對乙太網路行為的深入理解與實務驗證經驗,可以力助客戶在缺乏Test Mode指令的情況下,完成可靠且符合規範的100BASE-TX電氣特性驗證。

百佳泰將持續以專業量測能力與問題導向的顧問式思維,協助客戶突破驗證瓶頸,確保產品品質與開發進度同步前進,成為高速介面與網路技術領域中,值得信賴的技術夥伴。

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