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[参考译文] LMK04832-SP:在时钟抖动清除器上评估振荡器的单粒子瞬态 (SET)

Guru**** 2529560 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK04832-SP

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/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/1534172/lmk04832-sp-evaluating-single-event-transients-sets-from-oscillator-on-clock-jitter-cleaner

器件型号:LMK04832-SP

工具/软件:

大家好!

我们正在评估 LMK04832-SP 在辐射环境中的使用情况、使用 Q-Tech QT88 系列振荡器 (QT188L9B –50.000MHz) 作为连接到 OSCin 的外部时钟源。 作为我们系统级 SEE 分析的一部分、我们从 Q-Tech 获得了重离子测试结果、这些结果表明振荡器容易受到单粒子瞬变 (SET) 的影响。 在 LET = 62.5MeV-cm^2/mg 时捕获的最坏情况瞬态波形显示振荡器的输出时钟信号受到 250ns 的干扰。 受影响的波形包括一个持续高电平脉冲(峰值为~2.8V)、衰减超过 250ns。

鉴于该振荡器驱动 LMK04832-SP 的 OSCin 输入、我们将评估:

  1. OSCin 输入对传入时钟上的短暂瞬态或失真的敏感程度如何?
  2. 该单元是否包括对短时异常(例如观察到的 250ns 设置)的任何固有缓解措施?
  3. 如果这种瞬变通过系统时钟传播、那么该单元是否容易发生内部故障?

有关 OSCin 输入稳健性或时钟瞬态内部处理的任何文档或指导都将极大地帮助我们进行全面分析。 谢谢、期待收到 您的反馈!

此致、

  • 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。

    尊敬的 Mat:

    我们没有为 OSCin 输入指定任何灵敏度级别、也没有包括对单粒子场效应(超出所执行的耐辐射性)的任何固有缓解。

    但是、我会参考 TI.com 上的 LMK04832-SP 单粒子效应报告 (https://www.ti.com/lit/pdf/slvk057)、因为这应该会回答您有关辐射耐受性的问题。

    谢谢、

    Michael

  • 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。

    我想您可能需要更详细的信息、下面我来详细介绍一下 OSCin 和瞬态处理:

    OSCin 本身非常稳健、因为所描述的瞬态不应造成损坏(尤其是在 OSCin 交流耦合的情况下)。 OSCinP 和 OSCinN 之间有一个三堆叠的反并联二极管、因此如果您进行直流耦合、OSCin 的另一端也进行直流耦合、差分电压超过 2.4V((3 个二极管压降、该过程具有比典型硅二极管稍大的二极管正向 100µs 电压)、长时间 (>OSCin) 后可能会超过 5mA 的输入电流额定值、但同样可以通过交流耦合得到缓解。 即使是直流耦合、除非 OSCin 的另一端连接到小于 0.4V 的低阻抗电压源、否则所描述的瞬态也不会超过输入电流额定值;瞬态持续时间足够短、听起来可以忽略不计。

    至于减轻对基准输入的瞬态影响:LMK04832-SP 是 PLL、环路会尝试将 VCO 锁定到输入端的任何器件。 对于影响参考频率的设定感应瞬变、我们并没有实施任何缓解措施、因为应该触发锁定指示丢失的输入端“实际“瞬变与设置感应瞬变无法振性区分。 如果基准频率的消失时间超过一个时钟周期、或者边沿时序发生变化并且相位检测器的 R/N 边沿超出锁定检测阈值、PLL 将在瞬态条件持续时间内指示失锁、加上环路重新获取锁定以及锁定检测电路重新置位所需的时间。 在这种情况下、集合的实际频率影响可能不会太大、因为频率的任何变化都会被环路带宽滚降、但在一般情况下、这取决于集合的持续时间。 如果之前有一个时序关键型同步来在 LMK04832-SP 创建一些特定的输入到输出相位对齐,则在设置之后无法保证输入到输出相位对齐被保留 — 您需要再次同步(输出到输出相位对齐不会受基准上瞬态的影响)。

    设置的 OSCin 基准源不会导致任何不可恢复的内部情况。 在内部 VCO 校准期间、有一个极其窄的窗口、在该窗口中基准瞬变可能会造成轻微的麻烦。 µs PLL2_N 分频器寄存器(地址 0x168)的 LSB 会触发 VCO 校准过程、该过程暂时将 PLL2_N 替换为 PLL2_N_CAL 和 PLL2_NCLK_MUX 中的值、以预分频器路径的值、花费几百 μ s 来确定 VCO L-C 谐振电路的电容、使锁定 VCO 频率的调谐电压最接近电荷泵中点、然后恢复原始 PLL2_NCLK_N 的值。 如果在此间隔期间发生瞬变、校准程序可能会由于电容选择不正确而失败、从而导致调谐电压选择不佳、并且无法锁定或性能不佳的锁定、最终可能会在温度范围内出现故障。 为了获得正确的电容值、可以在 OSCin 频率稳定后再次写入 N 分频器 LSB 来重复校准。 可以读回校准 (0x18C[6:0]) 选择的电容、并且代码通常是单调的并与电容成正比、因此您可以实施一项检查以断言校准返回的 Capcode 值是合理的。 也就是说、所选代码会因 PVT 上的几个代码而异、如果 L-C 电路中的电容器组具有某种非单调性、则可能通过代码在相同条件下改变运行时间、因此开发一个启发法来评估给定频率和 PVT 条件下是否有任何给定 Capcode 可信、这有点复杂。 鉴于启动的寄存器写入<1ms 校准事件的相对罕见、结合了一组基准源、特定于 PVT 的缓解措施的潜在复杂性、以及最终纠正措施的简单性(重新写入 PLL2_N LSB),仅针对此干扰添加任何特殊处理可能不值得 — 如果您将针对 LMK04832-SP、计时等实现的任何更广泛的故障处理也可能涉及到该问题。 在任何情况下、您现在有足够的信息(或者可以考虑需要哪些其他信息)来决定是否以及如何处理此类麻烦。

  • 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。

    感谢您的详细描述! 这是非常有帮助的,我认为这可能是前进所需的细节。 让我花一点时间向我的同事简要介绍一些情况、如果没有其他问题、我会再次表示这一决心。