USB的VREF电压内部原理是什么？？

frankdhc

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。
不了解VREF内部原理是咋样，请各位给分析一下

frankdhc

Vincent.M 发表于 2013-12-10 18:12
有结果了吗？
先看芯片本身支持的工作环境吧。
而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。

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。
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。
' c% Y5 O8 f; |9 y4 {5 c! y5 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。
6 f0 N2 s" U  ^0 J0 j低温下各种仿真条件：
1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
mos           section=ss
3 n/ O4 E: w1 k  x/ Q& R& _) i9 utransistor  section=bjt_ss
resistor     section=res_ss
2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
mos           section=ss
transistor  section=bjt_ss
+ [, m2 c$ y6 R. G+ F1 y; Uresistor     section=res_ss
( o. `4 R' _  G3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
mos            section=ss
8 f1 _* e+ g1 n1 W, F9 G  ^1 g: vtransistor   section=bjt_ss
+ z" C% w" A" ?% T$ f- ?5 A  eresistor      section=res_ss
4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
mos             section=ss
( ], t, z* u* G' Ttransistor    section=bjt_ss
resistor        section=res_ss
8 o9 X5 U8 k4 l" z, m5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
& x, ~+ t* D; O2 \2 Jmos           section=ff
9 a: L4 O  M2 Htransistor  section=bjt_ff
' b: O& B2 y( ^5 ], G  @; M& e! Yresistor      section=res_ff
6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V
  mos            section=ff
  transistor   section=bjt_ff
  resistor      section=res_ff
5 I) N) b. \7 u1 y: [4 y7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
9 T. F' O* w8 l   mos             section=ff
# Z/ `* A" k+ j% L   transistor    section=bjt_ff
   resistor       section=res_ff
8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
# Y6 c: N4 Q& m+ m, e    mos              section=ff
7 a1 P9 Z( R/ Y    transitor        section=bjt_ff
2 z, A4 T- S- A: M9 z" R    resistor         section=res_ff
$ ?! x6 i3 J% ?4 t* h) C; W

frankdhc

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。
以下是客户的回答，也谢谢大家的关注。
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。
  n- V! z- N9 L1 M! w7 C6 C$ Q' A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。
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。
% O4 M! u! L0 f- M; t! x$ C

frankdhc

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
+ g/ t& ^2 R+ T+ r5 Z$ M1.             此时PHY的linestate输出不正常；
2.             SIE检测linestate出错；
: X7 x$ y+ A2 N" f: V% X& r; r3.             SIE检测到Chirp-JK至驱动TermSelect出错；
4.            PHY内部的45R终端电阻或控制出错

+ P$ o; V  M# X9 A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

qiangqssong

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......

frankdhc

qiangqssong 发表于 2013-11-22 15:09
/ x2 O3 k/ m, c) b: H  A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......

. w; ?( o1 d4 q4 i/ c4 w电源电压  时钟  复位  都是正常的 ；
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。
8 B& \  H( X1 d) D( ]& N6 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

kobeismygod

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？

frankdhc

kobeismygod 发表于 2013-11-22 17:44
; T$ q3 E! B4 \& BUSB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 ...

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？

newcomsky

常温下让vref尽量高不就行了吗？

wesnly

电容

kevin890505

常温正常？如果只是低温不正常那就查芯片电容吧。

jacklee_47pn

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。

wesnly

查电容

frankdhc

wesnly 发表于 2013-12-10 13:22
" p9 E  E, d' i/ }) g5 c查电容

: ]3 [% f4 f; Y6 {0 s/ E5 v$ ^大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
- t7 @% |* H* {" _7 m9 x9 o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。
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。

Vincent.M

有结果了吗？
. A: y/ U& |4 b) Z2 X先看芯片本身支持的工作环境吧。
& `, M" p' A7 C' C$ h' O1 c而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。
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。
( G+ R& m5 f- M% N3 E  m. Z! n希望你给出更多的信息才好判断.

mimixigu

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