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。
# u2 |/ H, v# t, ]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？
. w  }4 n% o" I6 r' W! e1 s, _' Z先看芯片本身支持的工作环境吧。
/ d; N0 ^1 o/ J) C4 J* c  @而且你这个-40°是已经保持一段时间了吧。

6 q% Y) q/ a1 f3 t  k9 s- |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。
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。
8 `* C( L# O: U: r1 K, r, D低温下各种仿真条件：
1.VDD=1.62V ;  VCCA1= VCCA2=2.97V
mos           section=ss
transistor  section=bjt_ss
resistor     section=res_ss
2.VDD=1.62V ;   VCCA1=VCCA2=3.63V
# d/ C% R# b0 S% U8 Rmos           section=ss
% y+ Y+ }1 N/ V0 s! ptransistor  section=bjt_ss
: K- B2 x6 V' S% ]; j$ Yresistor     section=res_ss
( G, g: N7 T! l3.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA2=2.97V
mos            section=ss
' b2 v' |  V8 T* ^6 U. Htransistor   section=bjt_ss
+ E" T! L( e! {% Nresistor      section=res_ss
! ]: W2 y( `+ u; M: l) }4.VDD=1.98;   VCCA1=VCCA2=3.63V
5 S, W* R# A. z9 L) ?mos             section=ss
4 Z7 f. C, ?+ f  Dtransistor    section=bjt_ss
: h$ F1 h8 l7 {3 {1 qresistor        section=res_ss
% S: X8 u5 ?/ d& Z5.VDD=1.62V;   VCCA1=VCCA2=2.97V
+ m8 N: f" {& A5 vmos           section=ff
transistor  section=bjt_ff
8 Q1 B- A7 V" s7 x' G: mresistor      section=res_ff
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
( b! W0 I# |# Z1 E. F# r1 Z# Z   mos             section=ff
   transistor    section=bjt_ff
   resistor       section=res_ff
8.VDD=1.98;     VCCA1=VCCA1=2.97V
    mos              section=ff
    transitor        section=bjt_ff
. z" _: l2 ?- Y# t    resistor         section=res_ff
3 d% _( |# W7 a; |$ B, v; u1 \

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。
) h+ t4 L, U4 F/ ]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
1.             此时PHY的linestate输出不正常；
  F7 u0 Y! m2 s2 C- i2.             SIE检测linestate出错；
% u5 c' a" X' P$ E3.             SIE检测到Chirp-JK至驱动TermSelect出错；
1 c5 I! ^$ i. ^9 S2 |3 c4.            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
& ^7 Y7 X+ l/ `$ B: Q2 ?

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
7 K. r' g) ~( D& ?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 ；
$ x% C2 m5 S/ Q$ O/ N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
1 X, v' c5 M. P. {& Y! |2 ?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？
* P7 ]9 Q3 B. ^* s/ W1 b

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

2 H* l* _' M; k8 U  ~6 _# [1 I大侠能说的具体一点吗？  查电容是基于什么考虑的？
" n* w) y: T( _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。
+ s6 e7 @% @: u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。
希望你给出更多的信息才好判断.

mimixigu

来学习的