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标题: USB的VREF电压内部原理是什么？？ [打印本页]
作者: frankdhc    时间: 2013-11-22 10:04
标题: USB的VREF电压内部原理是什么？？
如题，设备在低温-40度时U口不能识别，现在抓到VREF电压有问题，应该是1.1V  ，在低温时升不起来，如图，只有一个脉冲。1 s' U* P  }/ z! v- V
不了解VREF内部原理是咋样，请各位给分析一下

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IMG_20131121_1706531.JPG
作者: qiangqssong    时间: 2013-11-22 15:09
可能要检查下系统的时钟有没有正常起来,各电源电压是否是正常等......
作者: frankdhc    时间: 2013-11-22 17:02
qiangqssong 发表于 2013-11-22 15:09
, f6 @" z) f( S) ^2 `可能要检查下系统的时钟有没有正常起来,各电源电压是否是正常等......
" F9 v( I4 T9 q* U# _' q
电源电压  时钟  复位  都是正常的 ；
# [9 Z5 J; c& ?5 A$ |1 T5 C# @今天问了一下同学，说是这个ref是内部与D+通过电阻连接，作为设备枚举使用的。
1 }/ p6 m6 L5 G0 ^但是还不太清楚内部是怎么回事  低温为啥电压 就不正常了
作者: kobeismygod    时间: 2013-11-22 17:44
USB的不太清楚，但是一般IC内部是有一个bandgap产生VREF输出的，但是这个bandgap的特点就是温度特性比较稳定，建议可以查查给bandgap供电的电源是那个？是不是有问题？
作者: frankdhc    时间: 2013-11-22 18:02
kobeismygod 发表于 2013-11-22 17:44
& t0 H1 p$ N: u7 e% mUSB的不太清楚，但是一般IC内部是有一个bandgap产生VREF输出的，但是这个bandgap的特点就是温度特性比较稳 ...
; z0 R8 y9 t; P# N3 O
我们这个芯片只有3.3V供电，其它的是芯片内部做的转换。你的意思是 芯片内部bandgap的电源有问题？
8 ^; P: k- s7 j3 {' ?
作者: newcomsky    时间: 2013-11-28 17:44
常温下让vref尽量高不就行了吗？
作者: wesnly    时间: 2013-12-6 16:05
电容
作者: kevin890505    时间: 2013-12-6 17:21
常温正常？如果只是低温不正常那就查芯片电容吧。
作者: jacklee_47pn    时间: 2013-12-6 17:42
先確認芯片工作溫度範圍有沒有支持 -40度C。芯片工作溫度沒有支持 -40度C，不管怎麼調整USB都不會工作，即使有一、二芯片個會工作，那是算你幸運，不保證你的上千上萬的產品都會順利工作。
作者: frankdhc    时间: 2013-12-9 10:48
多谢大家回复，问题正在查找中，找到USB PHY厂家 抓了握手信号后，他们分析的原因是
' u9 m3 r, j# e7 K5 k9 i) T5 X2 p1.             此时PHY的linestate输出不正常；
2 h$ F# H8 o5 O0 D: J, E7 ~2.             SIE检测linestate出错；
( T1 \8 G- H2 O7 \( Q( n0 z# j3.             SIE检测到Chirp-JK至驱动TermSelect出错；3 k2 ?% m( @" E& m- o% R
4.            PHY内部的45R终端电阻或控制出错
/ E+ I) y2 \  {. Y3 M" w! k9 r
$ q% N' V$ {" j# h对芯片内部的东东一点都不懂，他们说今天给回复，我会及时更新问题结果告诉大家8 L. m( \4 y8 {- O( p- t; R7 g3 F
作者: wesnly    时间: 2013-12-10 13:22
查电容
作者: frankdhc    时间: 2013-12-10 16:12
wesnly 发表于 2013-12-10 13:22
6 P% y$ l9 S$ t! p" x查电容

/ i1 I& I4 q5 c( e3 @# |3 w大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
2 y, w# O3 F3 b- @5 g+ C9 Z知道在低温时电流会消耗增大，特意在电源那加了一个100UF的电解，没什么效果。) \/ n) u# I$ ?
我们这个芯片有多种封装，我实验了64pin和80pin的芯片且电路不同，都出现了低温U口不识别的问题。
作者: Vincent.M    时间: 2013-12-10 18:12
有结果了吗？
' d& h. L7 d9 F3 j2 p; J, ^先看芯片本身支持的工作环境吧。8 N4 @+ E1 T9 }3 t+ E1 y
而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。
2 I0 M* v3 d& N* S1 `0 m芯片如果支持-40°，那么再去查外围的吧，而且MLCC在-40°一般不会有问题，除非你有普通铝电解在用。' Z. F$ X2 |$ C+ ?! j4 \# e
希望你给出更多的信息才好判断.
作者: frankdhc    时间: 2013-12-11 14:25
Vincent.M 发表于 2013-12-10 18:12  d( Y9 s/ m- x- x3 @' a
有结果了吗？
5 i9 L. B& ]1 T* h8 }" M先看芯片本身支持的工作环境吧。) [. n" I/ W" Y! t
而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。
/ l4 T1 N1 v$ y' N
USB PHY厂家仿真说是在-40度没有问题，说要准备做FIB测试了，他们正在输出方案。8 j; L$ ~2 ~+ _; O
是在-40度保持了一段时间出现的问题，但是在-10度至-40度之间都出现过这个问题，不一定非是-40度的情况。而且如果我们的设备通电状态下放到低温中，断电再立即上电是没有问题的。
4 V) @! Y: s! |2 \% X板子原理非常简单，只有一个U口电流，1117电源，和主芯片一个。无钽电容电解电容，全部是瓷片电容。# ~5 C+ t- T/ Q5 [0 L  i5 q
低温下各种仿真条件：
/ x) }3 p& y" ]8 J; v( i1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
& r7 e$ K; g) v; ]8 Q5 G  x3 ?3 m+ }mos           section=ss' K1 r( W& B0 y6 W
transistor  section=bjt_ss4 w- e9 j$ M* i& x# [9 U
resistor     section=res_ss
. c, H! `9 s$ B2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
1 j# m2 V6 |1 B' H: x. U) L9 Emos           section=ss+ H7 X" D6 M" M* D! e7 [
transistor  section=bjt_ss6 B: ?" b) f. k
resistor     section=res_ss
5 F3 Z" Q7 a% `3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V3 a# a& ?# M1 {9 M, ~
mos            section=ss
) S" \1 e+ `, L  R7 Rtransistor   section=bjt_ss
' n) V$ M+ \2 G' E. xresistor      section=res_ss9 r& A3 s9 c" C0 N
4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
; `( d4 J: R. S1 P, zmos             section=ss
2 T5 S5 [$ i( p, n8 |% p/ f0 `transistor    section=bjt_ss
( j& A2 o6 ~3 y7 G3 o  u$ Presistor        section=res_ss5 y, u* d1 r2 s# r
5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
* D, e  d5 j. t$ J% y7 a9 F# N" jmos           section=ff# Z2 z* G* I9 f9 h. O2 z2 h0 i
transistor  section=bjt_ff/ x: Y% M) D6 X+ X- G. t' _5 ~
resistor      section=res_ff
- T6 [2 f; ~% |6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V
3 a% l: P. g" Z) ~  mos            section=ff- o6 W+ ^/ }5 y2 d6 X/ n/ H4 q
  transistor   section=bjt_ff
3 C) P  g- i" f3 x6 u% C2 D  resistor      section=res_ff8 f- B$ n2 H4 ]8 ]3 a
7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V9 Y" _; J5 W1 W9 h* [! a: e; z
   mos             section=ff
% N  W/ m9 S2 u3 \7 c: r   transistor    section=bjt_ff
- @; A! m" w: j, W: l/ L4 F1 z   resistor       section=res_ff
* z4 n7 E4 a- N9 g/ o8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
4 b. x+ x5 J1 H; z6 x6 k    mos              section=ff
: m4 l/ U5 N' P7 i    transitor        section=bjt_ff1 n9 h2 N1 j2 e6 ~+ U! H/ w
    resistor         section=res_ff
) c8 e' l1 Q1 D' j
作者: mimixigu    时间: 2013-12-23 14:04
来学习的
作者: lusili    时间: 2013-12-24 10:19
期待结果解答
作者: wesnly    时间: 2013-12-31 16:51
frankdhc 发表于 2013-12-10 16:12
1 Z% T# D; v2 T" L9 ]大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
# N4 U; q& {' [% a知道在低温时电流会消耗增大，特意在电源那加了一个 ...

. _$ _! A$ g& X8 b3 K! p+ S: W最近没上论坛。。。问题解决了吗？对于一般器件来说，电容受温度的影响是最大的。普通Y5V的MLCC或者普通铝电解电容在不同的温度下容值和ESR变化非常大。
作者: frankdhc    时间: 2014-1-2 11:19
问题解决了，是芯片内部的原因，做了FIB后低温高温测试都正常了，原因是内部有对温度敏感的器件。" c" Q/ u7 K& c" n
以下是客户的回答，也谢谢大家的关注。
. d8 M3 A2 f. l: a2 q8 L0 Y我们这边研究分析后认为，2、3、4点基本上都是纯数字逻辑，而数字逻辑在低温下出错或出现timing问题的可能性很小。因此我们将重点怀疑对象放在了PHY的linestate输出即HS linestate的检测上。虽然在现有工艺模型的各个corner下我们仿真验证都没有发现问题，但考虑到我们linestate 检测所用的比较器中有使用与温度相关的PTAT电流，因此我们推测和低温下该电流有关。
8 J9 \- p& s9 @9 c& s, W; U" K实际上我们对设计进行了恶化仿真与分析，当我们将设计中的电流人为降低到30%后，在低温下仿真会看到linestate的检测出错的情况。原因主要是由于电流过小后比较器中部分器件工作到了压阈值区，比较器增益下降，比较出错。' j/ \7 ], Z- F" @0 c) u1 a
在FIB方案中我们将该电流增加了一倍，从FIB测试结果看，我们的推测是正确的。但由于现有模型仿真上无法验证到该问题（我们之前应贵司的要求做了各种低温仿真），因此我们推测可能和model的准确性有关，也有可能和生产中poly 电阻的偏差有关。
6 _9 j; ]2 |3 }



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