Como posso visualizar o tráfego USB em um osciloscópio?

Estou tentando examinar a comunicação de um mouse USB com um osciloscópio (PicoScope 3204). Quando conecto o terra do osciloscópio a uma das duas linhas de sinal de dados (Data + ou Data-), o mouse é desligado. O mouse é o dispositivo Microsoft Home de 1995, portanto deve estar usando USB 1.1, não uma versão sofisticada de alta velocidade. Eu também tentei o mesmo em um cartão de memória USB e tive o mesmo problema. Existe um circuito simples que eu possa construir para superar esse problema?

Estou ciente de que existem equipamentos sofisticados de teste USB para esse fim, mas estou tentando isso como uma demonstração / experiência, por isso estou procurando uma solução mínima para fazer em casa.

Não aterre as linhas de dados. Eles estão acima do solo. Além da lógica diz

O USB usa um par de transmissão diferencial para dados. Isso é codificado usando NRZI e é pouco preenchido para garantir transições adequadas no fluxo de dados. Em dispositivos de velocidade baixa e máxima, um diferencial '1' é transmitido puxando D + acima de 2,8V com um resistor de 15K ohm puxado para o solo e D- abaixo de 0,3V com um resistor de 1,5K ohm puxado para 3,6V. Um diferencial '0', por outro lado, é um D- maior que 2,8V e um D + menor que 0,3V com os mesmos resistores pull / up apropriados.

Você precisa conectar o terra do osciloscópio ao terra USB. Caso contrário, você está matando um dos sinais e o receptor diferencial não detectará a inversão de fase necessária.

Com o osciloscópio conectado ao terra, um osciloscópio de canal único pode monitorar D + ou D-. Um escopo de canal duplo pode monitorar ambos e você deve ver a inversão de fase quando os dados são transmitidos.

Por favor, veja esta explicação muito útil por que USB D- não é um GND. Se você deseja pesquisar pares de dados USB; você precisa conectar seu escopo entre GND e USB D- e / ou D +.

Lembre-se também de que na maioria dos PCs o "GND" é aterrado; e assim é o seu escopo GND líder. Esse é provavelmente o comportamento de desligar porque você está efetivamente conectando USB D a GND (via terra) através do seu osciloscópio.

Para adicionar um pouco mais de informações e referências relacionadas à operação de segurança do seu equipamento durante o teste.

Você deve sempre ter muito cuidado antes de conectar o terra ou o chassi do seu equipamento de teste ao seu DUT (Dispositivo em teste) .

Algumas coisas muito ruins podem acontecer , incluindo:

• Colocando você ou outras pessoas sob risco de morte.
• Danificar permanentemente o seu equipamento de teste.
• Danificar permanentemente o seu circuito testado ou DUT.

Algumas referências interessantes sobre equipamentos de teste flutuantes e aterrados e segurança. Não posso resumi-los aqui, pois o tópico é extremamente amplo:

• Como não explodir seu osciloscópio,
  • http://www.eevblog.com/2012/05/18/eevblog-279-how-not-to-blow-up-your-oscilloscope/
• Medições de osciloscópio de segurança,
  • http://www.circuitspecialists.com/blog/floating-oscilloscope-measurements-safety/
• Por que na Terra os O-Scopes são referenciados na Terra?
  • Por que na Terra os O-Scopes são referenciados na Terra?

o terra do osciloscópio vai para usb 0V [tente o fio branco. teste com um multímetro DC no chassi do computador que é 0V e ohms baixos aos quais você se conecta]

se o seu escopo permitir diferença de dois canais AB, use A para dados usb + e B para dados usb.

Sempre teste o tráfego entre o PC e um dispositivo, como uma impressora ou webcam. Você precisa do dispositivo porque o usb emprega um aperto de mão antes de começar. Raspe o isolamento para expor os fios e tente uma sonda de alta impedância (10 Meg). Pode se auto-ajustar para trabalhar com cabos expostos feios. Não espere que nada superior a 10MHz funcione assim, pois as sondas de escopo são feias e as sondas terminadas em 240 ohm entrariam em conflito com o aperto de mão devido à terminação adequada no dispositivo.

O USB-C é desconhecido para mim; pode haver um monte de opções extras para você decidir a direção. Não sei o que as linhas de energia de 100 watts podem fazer. Evite USB-C

Você precisa de um osciloscópio de 2 canais. Então você conecta um canal ao D+outro e outro D-. Os clipes de terra das duas sondas que você se conecta. Então você subtrai os dois canais: XY, porque é um sinal diferencial.