죄송합니다. 차폐 인덕터가 수정에 매우 가깝습니다. 문제?


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손으로 조립 한 두 개의 보드에서 잘 작동하는 디자인이 있지만 로컬 조립 공장의 보드 중 절반 이상이 나쁩니다.

프로세서에서 이더넷 PHY까지 불안정한 레퍼런스 클럭으로 가장 일반적인 오류 모드를 추적했습니다. 경우에 따라 PLL이 제대로 잠기지 않는 것 같습니다.

내가 찾은 유일한 것 (그리고 아마도 큰 일임)에 관해서는 영역을 축소하려는 노력으로 어떻게 든 시스템 클럭에 대한 24MHz 크리스털 (이더넷 참조 클럭에 대한 PLL로 공급 됨) ) -DC / DC 컨버터의 차폐 인덕터에 매우 가깝습니다. 차폐 인덕터는 크리스털에 대해 45도 방향이지만, 한쪽 모서리는 크리스털 측면에서 20mils 이내에 있습니다! 죄송합니다.

나는이 결정을 지금 약 160 밀로 옮길 수 있었는데, 이는 심각한 재 작업없이 할 수있는 최선의 방법입니다. 프로세서의 레이아웃 노트에서 인덕터로부터 약 100 밀리미터 떨어진 곳에 크리스탈을 표시하는 것으로 보이는 레이아웃 예를 보았습니다 (DC / DC는이 프로세서 패키지에 통합되어 있음). 평가 보드는 약 250mils 떨어져 있지만 거리는 그 디자인에서 중요한 요소 인 것처럼 보이지는 않습니다 (그러나 가능했을 수도 있음). 두 구성 요소 모두에게 편리한 지점처럼 보입니다.

현재 가장 큰 관심사는 ... 문제를 해결 했습니까? 차폐 인덕터에서 20mil의 크리스털이 문제를 일으킬 가능성은 얼마나됩니까? 이상하게도 지금까지 완벽하게 동작 한 6 개의 보드와이 기준 클럭 PLL 문제가있는 약 5 개의 보드가 있습니다. 개별 공차가 합산되는 방법이 아니라면 왜 모든 보드가 아닌지 잘 모르겠습니다.

여기서 신호 무결성 문제가 더 커질 수 있지만 프로세서 레이아웃 (DDR2 메모리)에서 훨씬 더 까다로운 부분이 제대로 작동하는 것 같습니다. 보드는 어디에나 다른 문제에 대한 힌트를 보여주지 않습니다.

내 비애의 가장 큰 원인은 지역 조립 상점이었습니다. 보드에서 얻은 보드에 대한 신뢰 수준이 매우 낮습니다. 많은 실수를 발견했습니다. 크리스탈을 교체 한 후 한 보드가 작동하고 있습니다. 스코프에서 진동이 보이지 않았지만 현미경으로 연결성이있는 것으로 나타났습니다. 그러나 크리스탈을 교체해도 다른 보드에는 도움이되지 않았습니다.

나는 단지 "지금 작동 할 것"대신이 다음 보드 개정판에 대해 구체적이고 고정 된 문제가 있었으면 좋겠다 ...

여기 전후 사진이 있습니다 (결정은 발자국보다 Y가 약간 더 큽니다). 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

답변:


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내 생각에 인덕터는 아마도 고장에 큰 기여 요인 이 아닐 것이다 . 인덕터이기 때문에 자기장을 생성하기 때문에 이것을 말합니다. 결정의 석영은 특히 자기 적이 지 않다. 둘째, 인덕터가 차폐되어 있으므로 외부 누설 필드가 작아야합니다. 그럼에도 불구하고, 크리스탈 출력은 상당히 높은 임피던스이며 유도는 그것과 직렬로 작은 전압을 추가 할 수 있습니다. 올바른로드 캡으로 크리스탈을 올바르게 구동하는 경우에는 크기가 작고 문제가되지 않습니다.

크리스탈 회로를 자세히 살펴 보겠습니다. 드라이브 레벨 설정이 너무 낮거나로드 캡이 올바르지 않은 것 같습니다. 데이터 시트는 크리스탈의 부하 커패시턴스가 무엇이라고 말합니까? 양쪽에 어떤 크기의 캡이 있습니까? 크리스털을 구동하는 칩은 다양한 크리스털로 작동하도록 의도 된 경우 다른 구동 레벨 설정을 가질 수 있습니다. 24 MHz에서는 거의 확실하게 가장 높은 드라이브 레벨을 사용해야합니다.

고 임피던스 프로브가있는 크리스탈 드라이버 출력 핀 (크리스탈 입력)을 확인하십시오. 좋은 신호 야. 약간 둥근 모서리 또는 거의 사인파로 보이는 구형파 일 수 있습니다. 수 볼트 pp, 일반적으로 공급 전압의 절반 이상이어야합니다. 주파수가 고조파에서 실행되고 있지 않은지 확인하십시오. 이 경우, 하나 또는 두로드 캡이 모두 연결되지 않았거나 너무 낮음을 나타냅니다. 그런 다음 크리스탈 출력을보십시오. 그것은 적어도 Volt pp, 바람직하게는 조금 더 좋은 24 MHz 사인파 여야합니다. 스코프 프로브를 크리스탈 리드에 놓으면 장치가 갑자기 제대로 작동합니까? 그렇다면 다시 누락되거나 잘못되었거나 잘못된로드 캡입니다.


실제로로드 캡으로 인해 혼란 스럽습니다. 데이터 시트에는 "24MHz"를 제외한 모든 종류의 크리스탈 사양에 관한 정보가 없습니다. 나는 eval 보드가 사용한 것과 함께 갔다. 10pF로드 캡이있는 18pF 크리스털이었다. 효과가없는 다른로드 캡 (20pF, 33pF)을 실험했습니다. INPUT 절반이 약 1V pp 인 것을 기억합니다. 오늘 저녁 프로세서의 출력을 측정합니다. 이상한 점은 이것이 전체 프로세서를 구동하고 다른 모든 것이 작동하는 것처럼 보입니다. 엉망인 이더넷 레퍼런스 클럭 PLL입니다. (다른 모든 것이 가변성을 다룰 수 없다면)
darron

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@Darron :로드 캡 사양은 마이크로 컨트롤러가 아닌 크리스탈에서 나옵니다. 10pF는 특히 크리스탈이 18pF를 원하는 경우 매우 낮게 들립니다. 크리스탈이 리드를 효과적으로 가로 지르고 자하는 것입니다. 로드 캡은 이러한 관점에서 직렬로 연결되어 있지만 크리스탈 드라이버의 출력 임피던스와 그에 따른 부유 커패시턴스도 있습니다. 오버톤 모드에 가까워지면 결정이 불안정해질 수 있습니다. 2 개의 22pF 캡을 시도하고 어떻게되는지보십시오.
Olin Lathrop

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@Darron : 프로세서가 작동한다고 말하지만 주파수와 지터를 확인 했습니까? 출력 핀을 토글하는 짧은 루프를 실행하여 얼마나 견고하고 정확한지 확인하십시오.
Olin Lathrop

오늘 밤에 핀 테스트를 할게요. 나는 낮은 20 초 pF로드 캡 (실험실에서 멀리 떨어진 것을 정확히 잊어 버렸습니다)과 33pF 캡 한 쌍을 시도했습니다. 둘 다 기준 클럭의 블러 링 파형에 눈에 띄는 영향을 미치지 않았습니다. 나는 그것이 너무 낮아 보인다고 생각했지만 다른 가치를 시도하는 것은 아무것도하지 않는 것 같습니다.
darron

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매개 변수 내에서 마이크로에서 PLL을 실행하고 있다는 것이 정말로 확실합니까? 일부 최신 마이크로는 매우 복잡한 클럭 체인을 가질 수 있으며, 하나 이상의 섹션이 사양에 맞지 않도록 설정할 수 있습니다. 일반적으로 클럭 체인의 각 노드에 대한 최소 / 최대 주파수가 있습니다. 이것들이 모두 준수되는지 확인하십시오.
Olin Lathrop
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