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USB的VREF电压内部原理是什么??

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发布时间: 2013-11-22 10:04

正文摘要:

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。# T, f8 E5 e6 Q9 p# _  \7 O 不了解VREF内部原理是咋样,请各位给分析 ...

回复

frankdhc 发表于 2013-12-11 14:25
Vincent.M 发表于 2013-12-10 18:12, c# j. F. q3 t: p' r  Y
有结果了吗?3 v$ g  H/ s% e& m
先看芯片本身支持的工作环境吧。" D: |9 \8 T' _5 K# I
而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。
* o2 i/ A# K; a9 X; E6 }' M
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。
; w  x  K; {% \1 [, m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。
" l" Y: u6 N* u& j' b( W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。) D, O+ G9 k3 s3 k# A5 e4 f
低温下各种仿真条件:4 \1 M" h) T# i! s9 R0 H' D  l& v
1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
# H9 Q$ G! a8 W( a! S2 s4 x/ Fmos           section=ss
0 P8 t) f* C1 I; @$ Q- Rtransistor  section=bjt_ss" B3 {) Z+ ?  C- K/ }) N+ l
resistor     section=res_ss( o" G: j: _. S
2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
$ x: }/ ]. n% `- T# H/ tmos           section=ss4 e; {' T$ X9 [0 U0 T6 S/ \: ]. w
transistor  section=bjt_ss, \6 j1 M# q4 l% \% Y# ^
resistor     section=res_ss
: g) t. z% N- ^7 m* @. g3 P3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V- z2 |% b; j7 F( B) J, n
mos            section=ss
( P; a/ \# R+ c. Z( h3 x2 [. _transistor   section=bjt_ss" r1 Z. i) Z$ i! r% Q0 a5 G( ?" b3 F
resistor      section=res_ss4 `( h" E% v' i4 l  Y8 {
4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V, @  i. z8 x" e6 Z  S
mos             section=ss) l$ }4 c9 E8 x1 s& H; s! P
transistor    section=bjt_ss* G' g. G/ R: U$ E( O/ _9 r) @% r
resistor        section=res_ss& P5 a' d% x, _  c& J& g& z
5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
. E: t/ f' X2 {; p) A1 Nmos           section=ff
2 r" E5 g+ S+ U2 U( }transistor  section=bjt_ff
3 Z6 h2 s. S+ \4 tresistor      section=res_ff' [" P: c  r/ k( [3 I
6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V# q0 Y+ A6 R1 m- h( d1 A4 X
  mos            section=ff
- W$ I% F9 {" c1 f1 f  transistor   section=bjt_ff: ^* `) B3 C8 C
  resistor      section=res_ff3 M' F  }3 z( ]& V# Y/ C
7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V8 j" {8 p& y. B5 ]
   mos             section=ff
+ Z+ r- g% v) U, g6 A2 ]   transistor    section=bjt_ff6 G% g* T- I7 C: D% |/ i1 j
   resistor       section=res_ff9 A9 m; O/ z) b; A
8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
, F3 J/ {  c& @' I; l    mos              section=ff
* g, ^# p% T+ E2 z  o    transitor        section=bjt_ff# ~# {  e! c' ]" G" L7 X
    resistor         section=res_ff
) ~+ g  S* h& ]6 e6 M* m
frankdhc 发表于 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。
6 A' Z. k: W& _. U以下是客户的回答,也谢谢大家的关注。0 W. g/ w+ q' R4 A
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。
' e3 e4 r" K+ w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。
/ n" a5 [/ {$ _- s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。
* `* c: n( i$ @/ }
frankdhc 发表于 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' L8 f" y3 a) d! G
1.             此时PHY的linestate输出不正常;1 v! B2 g3 Y. U3 n6 z( X+ d1 S
2.             SIE检测linestate出错;. _7 u5 \; F3 X
3.             SIE检测到Chirp-JK至驱动TermSelect出错;( e8 W, v# ], Q% |7 T( H
4.            PHY内部的45R终端电阻或控制出错
" @! `8 O* p; U4 h8 w- P0 a# B7 s4 \6 J, a5 s, u
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
) V+ ~1 W6 F4 W/ M$ E2 l
wesnly 发表于 2013-12-31 16:51
frankdhc 发表于 2013-12-10 16:12; I7 W" j/ B2 K- X0 v
大侠能说的具体一点吗?  查电容是基于什么考虑的?
5 q, S; h) h5 Z$ O1 q6 Y知道在低温时电流会消耗增大,特意在电源那加了一个 ...

+ \- A* k" x/ z4 N$ U' A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。
lusili 发表于 2013-12-24 10:19
期待结果解答
mimixigu 发表于 2013-12-23 14:04
来学习的
Vincent.M 发表于 2013-12-10 18:12
有结果了吗?
+ W( l( I! A. ]0 k3 m先看芯片本身支持的工作环境吧。
) u1 n, p3 ?  k  O1 l9 t, d而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。; m, n# V0 p, L, l6 z1 H
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。
# h4 w! n8 |, {2 K希望你给出更多的信息才好判断.
frankdhc 发表于 2013-12-10 16:12
wesnly 发表于 2013-12-10 13:22' N$ y# P% \; I  G; G
查电容
+ [) Z6 i' |( K0 C* v
大侠能说的具体一点吗?  查电容是基于什么考虑的?/ X: |- p( }1 a: M, g) Y1 d
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。2 l) o; v2 ~' U+ v  V. G* \" ?
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。
wesnly 发表于 2013-12-10 13:22
查电容
jacklee_47pn 发表于 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。
kevin890505 发表于 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。
wesnly 发表于 2013-12-6 16:05
电容
newcomsky 发表于 2013-11-28 17:44
常温下让vref尽量高不就行了吗?
frankdhc 发表于 2013-11-22 18:02
kobeismygod 发表于 2013-11-22 17:44& P' g4 E6 S; t( }0 Q1 e) L# b
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 ...

3 E8 j' G/ c; S: f1 Y. l6 p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?
. k$ s0 p9 _2 G& s, q1 e
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