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。
; P( h: r2 \0 |9 p! V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
( v7 K! _, ~; G7 z3 ], {8 J有结果了吗？
* p( x$ F& W: K! H& y) b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。

/ v9 e5 J6 N, \/ gUSB 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。
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。
. J  z) {8 W9 _& h低温下各种仿真条件：
1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
mos           section=ss
transistor  section=bjt_ss
# m2 J6 b5 L7 Y, L4 F, }/ h& Nresistor     section=res_ss
2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
( f% F3 O& ~2 Q4 ^8 E$ amos           section=ss
8 ~  k2 k, r* C2 Etransistor  section=bjt_ss
resistor     section=res_ss
3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
$ D. S$ W$ Z8 t1 b7 r3 D+ [$ \! amos            section=ss
" @9 [( x- A4 g: `  s; f$ Dtransistor   section=bjt_ss
% |9 \# J- r$ z! L4 c# F& x, Z/ Qresistor      section=res_ss
4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
% C7 b7 A4 G) a8 l/ K+ Xmos             section=ss
: @& z- O3 x0 ltransistor    section=bjt_ss
0 _) R6 j0 e, y6 Z. \resistor        section=res_ss
$ B) O; T7 ~+ H) `* U1 m9 A" _5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
" V5 o# O9 Y1 f% Q* o( ^mos           section=ff
: F5 [7 p% \1 x5 ftransistor  section=bjt_ff
, T! K* U, {8 i# Lresistor      section=res_ff
6.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=3.63V
3 P, g1 o1 L1 [# j/ W8 q- t2 Y, p/ s  mos            section=ff
  transistor   section=bjt_ff
  resistor      section=res_ff
7.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
2 A1 a/ Z9 C0 \/ l' E: ?9 R   mos             section=ff
/ V0 y* m8 \, N0 A0 l2 T7 j   transistor    section=bjt_ff
' @! l3 X! p$ E- ?   resistor       section=res_ff
2 S4 L! P! L8 x: f8 Q/ z9 P8 u, l8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
    mos              section=ff
    transitor        section=bjt_ff
    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。
以下是客户的回答，也谢谢大家的关注。
, `/ V- B& H3 v% [2 j8 e7 X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。
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。

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" q/ w) V4 K7 a# r+ V0 t7 Q% u1.             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；
2 c. k  `0 }9 T# ^/ G' @4.            PHY内部的45R终端电阻或控制出错
& R! E+ o6 _2 i% ^8 a* D/ X2 t
0 ]% S. u  b9 G2 F; X+ x, \) x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
( y- P+ ?* F8 l" D9 _2 t7 t: C8 ^: i

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
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......

  N& A. P- g9 m) p. @" _5 E; g) S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。
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
3 G, c9 ^; F, w0 ?' q) kUSB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
) Y+ ]2 M8 h7 M* D- v2 ?查电容

大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
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。
! u6 i. I5 [( S- n$ [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。
$ R$ `- [$ P: [. |4 @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。
2 J: ?1 I! x8 B2 [6 f3 [1 t希望你给出更多的信息才好判断.

mimixigu

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