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USB的VREF电压内部原理是什么??

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发表于 2013-11-22 10:04 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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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。: I( X9 K4 T3 Y
不了解VREF内部原理是咋样,请各位给分析一下

IMG_20131121_1706531.JPG (96.58 KB, 下载次数: 1)

IMG_20131121_1706531.JPG
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 楼主| 发表于 2013-12-11 14:25 | 只看该作者
Vincent.M 发表于 2013-12-10 18:122 ]# u4 ]  w8 E3 u4 N' z6 l' s
有结果了吗?
0 ]5 R0 }* V, N* |/ F& n先看芯片本身支持的工作环境吧。
4 U8 }6 l- C  H' j) j+ t) D$ w# V/ D$ Z而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。
4 O* q& t* X- 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。
  q: }1 N* [) R, e% K4 t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。: Z6 P' D8 M0 b: ]
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$ C  C; W6 e7 I- a5 ?
低温下各种仿真条件:3 N" c# L8 f% \! T: k3 S
1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V3 O' Y  d' T# l: ?  e, ^
mos           section=ss% A0 d$ E7 ~5 F2 P7 m; K
transistor  section=bjt_ss
, e; M' }" }8 |7 C, k4 h% r, S. Eresistor     section=res_ss
; h5 o* c5 p0 `2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
; n  @& E* N5 V) ?* L2 N+ lmos           section=ss2 F% C& b4 j6 f- l- g6 R+ B! L
transistor  section=bjt_ss
8 d6 k8 e5 q3 v3 t/ e( hresistor     section=res_ss7 D8 @6 A- O1 L' V: O! q
3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V1 ]0 Z2 x0 j4 _: B" ?6 P- _
mos            section=ss
1 f  X; f  V2 o( C3 K" gtransistor   section=bjt_ss
) V; @6 S8 f! Z$ O) P2 Lresistor      section=res_ss
4 g: B3 W) p" B- k: J4 e4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
, ]! d$ E! X; K; {- zmos             section=ss
# I& D. n4 u+ q8 h3 Etransistor    section=bjt_ss4 z( q$ _7 {  R6 |6 r5 ?" R& T( P
resistor        section=res_ss+ k. `* T: v6 j' r5 f3 n0 O
5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
+ j% H! g, H2 m& ymos           section=ff
8 I( v* `, i1 W6 x2 d# w7 \transistor  section=bjt_ff" _+ x8 ]3 V. x$ W9 {$ N
resistor      section=res_ff9 b: [3 k0 s1 q
6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V
; a! j' v! N2 a! W5 f% e  mos            section=ff
! W( g* M0 d7 n  transistor   section=bjt_ff
$ g& x+ k3 l; o# q" W* ?; v  resistor      section=res_ff
$ e* I/ q  L$ i: n; f7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
0 T2 M# p% ^# h* n! r1 l4 x! y   mos             section=ff) B- f+ ^8 w% f" ?
   transistor    section=bjt_ff' Q' y) m! V1 }9 O
   resistor       section=res_ff
7 b8 J: a" B2 G7 e' n# }* h! j8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
7 Q  G  q6 ?. ]# k    mos              section=ff
/ N+ C) n7 t* A+ Q6 F" V    transitor        section=bjt_ff
4 D! d& V0 e; g, s0 @. m    resistor         section=res_ff
' C0 e$ g1 R7 ]* ]4 H

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 楼主| 发表于 2014-1-2 11:19 | 只看该作者
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。
) T  s. }- r1 [: @  Y5 y7 _8 O' U* s以下是客户的回答,也谢谢大家的关注。
( n1 n/ K- t$ j  m7 i6 b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。2 d$ U! j1 Z' s
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。" k+ a$ }: ^7 l* F0 [
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。. Y7 l$ _: a4 c( p6 U

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 楼主| 发表于 2013-12-9 10:48 | 只看该作者
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
! z0 P; h4 y$ ~, ?( @1.             此时PHY的linestate输出不正常;
9 R0 y/ M. o( ]$ @2.             SIE检测linestate出错;
  L9 H0 Q! e7 @# S9 W* N& `/ w3 a: z3.             SIE检测到Chirp-JK至驱动TermSelect出错;
7 C8 S2 I. S, ?9 [2 D6 d  g6 h4.            PHY内部的45R终端电阻或控制出错
( R: q- V, ?  z( U6 ^- r/ a. x% b% @. M4 T: O, q
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; ]$ u% P& |0 U

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发表于 2013-11-22 15:09 | 只看该作者
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......

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 楼主| 发表于 2013-11-22 17:02 | 只看该作者
qiangqssong 发表于 2013-11-22 15:09; H  D: u4 {9 l$ q" M  H
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......
& k7 }" D1 B& {- \: _4 b4 V% S
电源电压  时钟  复位  都是正常的 ;
) o  a% c  h3 b9 I, U1 H- t& f3 f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。
+ Y7 ?! R7 ]2 D+ C( K2 `% S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

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发表于 2013-11-22 17:44 | 只看该作者
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?

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 楼主| 发表于 2013-11-22 18:02 | 只看该作者
kobeismygod 发表于 2013-11-22 17:44) A$ r, P3 g+ [, W
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 ...

, G& v# d2 K& G0 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?
5 B: b8 }. y) m9 O/ d

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发表于 2013-11-28 17:44 来自手机 | 只看该作者
常温下让vref尽量高不就行了吗?

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发表于 2013-12-6 16:05 | 只看该作者
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发表于 2013-12-6 17:21 | 只看该作者
常温正常?如果只是低温不正常那就查芯片电容吧。

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"學會了" 就簡單了.

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发表于 2013-12-6 17:42 | 只看该作者
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。

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发表于 2013-12-10 13:22 | 只看该作者
查电容

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 楼主| 发表于 2013-12-10 16:12 | 只看该作者
wesnly 发表于 2013-12-10 13:225 O4 x" L( g7 P5 R' f( Z
查电容

% s4 K2 b, H. G8 q" F! w! U大侠能说的具体一点吗?  查电容是基于什么考虑的?
% y5 b/ y3 l$ x& }4 L8 j& w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。. }6 S: u8 J$ R2 s; K
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。

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发表于 2013-12-10 18:12 | 只看该作者
有结果了吗?# K3 u+ U$ Z5 d! G
先看芯片本身支持的工作环境吧。
; v9 X2 c& V2 ?. @# A; o: @而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。
" @, ]) y( ~9 I5 K6 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。
: N9 v! Q/ n. a* |- M" }0 Z) I希望你给出更多的信息才好判断.

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发表于 2013-12-23 14:04 | 只看该作者
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