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[参考译文] TM4C1294KCPDT:以太网链路问题

Guru**** 2481465 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/701234/tm4c1294kcpdt-ethernet-link-issue

器件型号:TM4C1294KCPDT

我正在提出新设计、并遵循了所有设计指南。  我在某些板与某些类型的以太网交换机正确链接时遇到问题。  是否存在任何与此相关的已知问题或任何建议。  我正在使用 xfmrs.com/.../    XFPOEP5-CTGA1-4M 中的嵌入式以太网模块和磁性元件。

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    您好!
    除了我们的数据表/应用手册中未列出 XFPOEP5-CTGA1-4M 作为推荐的变压器外、我在您的设计中没有发现任何明显的情况。 话虽如此、如果 XFPOEP5-CTGA1-4M 的设计符合 IEEE 802.3标准、我认为它应该起作用。

    当您说某些电路板有问题时、您能具体回答吗? 在我看来、XFPOEP5-CTGA1-4M 有不同的电路板设计、但它们确实起作用。 是这样吗? 您还说、问题仅发生在某些类型的以太网交换机上。 这会再次创建另一个变量。 您可能具有电路板 A 和 B、也可能具有开关 A 和开关 B。这会创建4种不同的组合。

    出于故障排除的目的、您是否有机会试用推荐的变压器、如 HX1198MFNPTM?
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    您好!

    以澄清您的一些问题。  我们构建了10个相同的电路板、并注意到10个电路板中有6个电路板存在一些建立链路的间歇性问题。  我已经使用不同的以太网交换机测试了间歇性电路板、并注意到有些电路板的工作效果比其他电路板好。  我还应该补充一点、我们现在认为所有电路板在某个地方都可以正常工作、但在某些地方、尽管我们的测试结果不好。

    自昨天晚上以来、我已经能够更深入地跟踪这个问题。 所有发生故障的电路板在3.3V 至接地之间的电阻都较低、测量值小于200欧姆、而良好的电路板则类似7K。  

    此问题可追溯到 Tiva MCU 以太网接口(RX-、RX+、TX-和 TX+)上的引脚53、54、56和57。 我们在 PCB 上向上提起这些引脚、3.3V 和接地之间的电阻恢复正常。  我还用新的 Tiva 处理器替换了其中一个、电阻和电流消耗恢复正常。 似乎是它导致 RX 和 TX 线路在处理器内部短路的原因。  是否有任何 ESD 灵敏度报告或其他任何可能导致此问题的报告?  

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    您好!

     如果您查看器件数据表、TM4C129系统设计指南和 LaunchPad 原理图、它们在变压器和 RJ45之间都有一个 ESD 保护阵列。 你那是吗?

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    您好!

    我的设计中的磁性元件嵌入在以太网 RJ45连接器中。 因此、我当时真的无法添加 ESD 保护。

    此致、
    Marc
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    大家好、时钟工作正常
    我还面临以太网链路建立问题。 链路正常指示灯未亮起。 当我在 EN0TXO_P 和 N0TXO_N 上检查了自动协商的正常链路脉冲(NLP)时、我发现它们不能正确进入(我将它们与 LaunchPad 套件进行了比较)。 您能用故障电路板交叉验证此问题吗?

    此致、
    Digvijay
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    您好!

     请将 ESD 放置在 RJ45和 MCU 之间。 请参阅此 TI 参考设计、此设计使用带内置变压器的 RJ45、但也在两者之间包含 ESD。

    下面是原理图的一个片段。

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    您如何验证脉冲?  示波器。  我的问题是、脉冲的振幅会下降。  您是否有拍摄的任何照片。

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    您好、Charles、

    与 Stellaris LM3S6965-IQC 相比、该 MCU 对 ESD 更敏感。 多年来、我们一直使用 Stellaris 器件、没有 ESD 保护、也没有任何问题。 去年刚刚在同一设计中切换到 Tiva 部件。


    此外、Tiva VCC3.3V 电源轨上的最大建议纹波电压是多少?

    谢谢、
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    您好、

     我确实看到了 Tiva 和 LM 器件之间的一些差异。 Tiva 中的以太网引脚额定电压为500V HBM、而 LM 引脚为2kV。 对于 CDM、Tiva 以太网引脚的额定电压为500V、而 LM 为1000V。 建议的最大 VDD 为3.63V、超过此值可能会发生损坏的绝对最大值为4V。

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    您好、CW、

    请注意 Charles 的好建议、也许您 可以添加3V3 TVS 二极管来代替 TX/RX 差分对上的4x-22pF。 OnSemi 使用焊片制作1ns 无功3V3 TVS、略大于0402电容器。 我非常喜欢 这些18KV ESD 器件!

    /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/908/ESD-TVS-3.3v-5Bvd-16kv-SMT_2D00_SOD23-OnSemi-ESD9C3.3S_2D00_D.pdf

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    您好!

               [报价用户="时钟工作"]您如何验证脉冲?  [/报价]

                是的、我使用 Tektronics 示波器来验证脉冲。

               [报价用户="时钟工作"]您是否有任何拍摄的照片。

             作为公司政策、我现在无法上传降级信号的照片。 但我将尝试找到上传照片的方法。

             [报价用户="Clock Work"]我的问题是脉冲的振幅下降。

              在研究 了几个文档之后、我发现 Rbais 电阻器会影响差分 Tx 线路的电压电平。 因此、它可能是导致脉冲降级的原因之一。 请验证

    此致、

    Digvijay

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    Digvay、

    我使用示波器进行验证。  电路板一次都很好、但信号会降级。  我们相当确定它是 ESD、因为我们已经使用了许多工作正常的电路板、并且能够通过多次循环通电对其造成损坏。 我将4.87K 用于 rbias。

    尝试测量从3.3V 以太网端接平面到接地的电阻。  我们的故障电路板的测量值约为200欧姆、而良好的电路板的测量值为7000欧姆。  

    故障电路板图片:

     

    电路板图片:

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    感谢您推荐的 TVS 二极管。 我将仿真一个以进行测试。
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    尊敬的先生,

                        我还在 VCC 和 GND 之间获得230欧姆的电阻。  我通过更改 Rbais 建立了链路(故障)。 但我面临另一个问题。 TX-P 和 TX-N 线路上的电压不对称。 在 TX-N 线路上、它提供1.08V 电压、这是正确的。 但在 TX-P 线路上、它提供的电压为720mV。 它们应该相同。 当我通过移除轨道上的组件并测量相对于接地的电阻来打开轨道时、TX-P 为1K、 TX-N 为42K 您能用有故障的电路板来验证这一点吗?  我计划填充第二张卡、然后测试此问题。

    此致、

    Digvijay

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    Digvijay、

    从 VCC 和 GND 之间的测量结果来看、似乎您也损坏了 MCU。 我现在实际上已经通过更换 MCU 来修复了我的所有板。

    此致、
    Marc
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    其次、可能怀疑20pF 电容 TX/RX 对允许外部 EMI 源从接地进入引脚。 Toshiba 在底壁/侧壁上采用微型双向 TVS 20kV (DF2B5M4SL)焊盘。 忘记用铁、焊锡膏和热气焊接它们可能会起作用!

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    检查欧姆引脚 PB1如果使用 USB 端口的+VBUS、它可能是我们发现的受到损害的引脚。 230欧姆电阻有时会使 MCU 发热、但并非总是如此、PB1轨二极管可能存在问题。
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    我没有使用+VBUS。 谢谢。
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    也许其他海报是? 在差分对上找到电容器会导致 ESD 轨二极管故障。 通常不认为 ESD 100V 机器模型在湿度受控环境中经常发生或根本发生。 尽管空调可以去除空气中的水分、但似乎永远不会产生任何高于表值的静态条件。

    差分对似乎受到其他一些源的压力、可能是3V3偏置源?