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？
, N8 ]* A8 Y& v5 \# ~- U: v' _, r" x" c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。
5 @5 m" }- c1 P) `* k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。
低温下各种仿真条件：
" z! r+ B# V7 p; p9 U1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
mos           section=ss
: v2 q' C. X2 G" t9 o: {transistor  section=bjt_ss
. s0 _4 p* i2 h0 n% w$ mresistor     section=res_ss
" M, Q9 O9 p9 ?' [4 N2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
4 }1 |% h- R; `" z! E! D4 U. nmos           section=ss
, M& M1 n$ K5 o  b& ztransistor  section=bjt_ss
$ v: \2 n) v3 D) v- }" ^# S  |resistor     section=res_ss
3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
mos            section=ss
transistor   section=bjt_ss
  J- j# c& h  `( s  G5 o+ f* ]resistor      section=res_ss
  i& {  o# y( y8 U" v' \$ A! n7 ]) R4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
mos             section=ss
- I7 ~4 L: Y( e( S) y' Wtransistor    section=bjt_ss
7 [' o. b* ^# S7 L7 Cresistor        section=res_ss
8 x+ N% r) f7 z* d) R' l5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
0 @1 J5 D# `$ C% _! H% }5 Lmos           section=ff
transistor  section=bjt_ff
resistor      section=res_ff
6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V
  mos            section=ff
  transistor   section=bjt_ff
) [9 J+ B+ G9 B4 K/ s0 Y  resistor      section=res_ff
! {( w7 V& C. B, A. k7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
   mos             section=ff
   transistor    section=bjt_ff
   resistor       section=res_ff
8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
    mos              section=ff
, L- |9 B( Z( ^3 q; B0 G% W- r    transitor        section=bjt_ff
    resistor         section=res_ff
' T. x- F  X! {5 p" X7 `" K

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。
( H, V) r. g$ `( `& r5 L. F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。
' P4 c" n+ y4 _* ?5 K8 q) U: d0 V3 z8 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。
& Y" o  H5 f9 Q% \& x

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
1.             此时PHY的linestate输出不正常；
: G7 l1 f0 O2 G, z7 J7 t" M2.             SIE检测linestate出错；
: G& k* ]" D% X8 N  R% i6 x, O% {3 Q3.             SIE检测到Chirp-JK至驱动TermSelect出错；
2 l: e& M; f1 x; W* k, e; p% R4.            PHY内部的45R终端电阻或控制出错

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
+ r1 P7 ^6 S3 t: y3 `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......

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。
& @. X3 e& \* `' a# ~# ]/ |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
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 ...

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？
1 X' ?& p) x. q8 W% X

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
查电容

( F2 l5 M1 k3 \大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
' n5 s8 r; A: K& m1 I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？
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。
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。
  X5 E. c* [* F希望你给出更多的信息才好判断.

mimixigu

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