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。
4 P7 |, k6 t' Z3 h* v0 u7 B9 O" d( N8 E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。
$ R: }) O; z6 R' q5 I4 V8 n而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。

; K6 N$ A. G4 `& d, n! m" nUSB 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。
. V& m' g3 V% q& D2 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：
1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
; T$ k, R! m, {+ f: _( G; y2 mmos           section=ss
transistor  section=bjt_ss
& x$ d; b8 k/ m+ t9 B! Lresistor     section=res_ss
* F0 C: I( |8 ?' m' S' ?2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
mos           section=ss
transistor  section=bjt_ss
9 B  G$ U- m6 l9 Q) X$ G; c0 Presistor     section=res_ss
" {$ `6 `4 U! \6 V3 i0 `0 |( |. C3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
mos            section=ss
( Y0 \9 M6 ~0 j$ D$ K. [0 F0 k; ~transistor   section=bjt_ss
resistor      section=res_ss
5 C' ~2 A3 T% X2 N1 p8 R1 |4 B4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
mos             section=ss
transistor    section=bjt_ss
resistor        section=res_ss
' A1 P# t# p: [$ J5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
mos           section=ff
transistor  section=bjt_ff
$ v) |% }7 t( o% Q$ F6 vresistor      section=res_ff
+ M! }- u& v$ J4 ^6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V
  mos            section=ff
  transistor   section=bjt_ff
  resistor      section=res_ff
7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
' Z% ?' H2 ?  f4 |- ^( ^   mos             section=ff
7 j; ?5 c1 H' w( G/ A, c   transistor    section=bjt_ff
5 {! Y# P* h8 L3 g% A( F   resistor       section=res_ff
8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
3 P8 L* J! R0 S9 L    mos              section=ff
    transitor        section=bjt_ff
9 E/ T6 b9 l1 I) y2 M    resistor         section=res_ff

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。
) o! w1 t' |5 f: ]* F2 }. X+ Q$ D以下是客户的回答，也谢谢大家的关注。
1 D% Y8 O; \$ }. w2 u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 |/ m5 w2 G- A0 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。
+ P. v, \; Q' U* V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。
1 ?' L1 x3 Y2 C- ?7 Q, N1 e3 n/ l

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；
2.             SIE检测linestate出错；
3.             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

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
9 O: p. S% ]8 o  x* w- a

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
  P& {( S) ~" X/ q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 ；
) v9 T( u3 b( H) W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 g. L2 c( }- Y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 ...

% I7 v; U3 R$ r" K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？
. Q  d2 ?- U2 D) F

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

大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
1 E8 c) j( P0 m, D  f; _  S2 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。
5 }: g- s0 y; 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。

Vincent.M

有结果了吗？
, L6 f8 ]4 Z- [( ~先看芯片本身支持的工作环境吧。
) o$ J9 ?4 R# c5 w. e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。
; U6 a+ ^+ x. w& T. g- O; u- q希望你给出更多的信息才好判断.

mimixigu

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