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[参考译文] ADS5294:某些芯片不会在10MHz 时锁定 PLL 状态

Guru**** 2502205 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS5294

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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/871266/ads5294-some-chips-will-not-lock-pll-state-at-10mhz

器件型号:ADS5294

我们在其中一个 PCB 设计中使用 ADS5294芯片、我们最近发现、一些芯片(~5%制造的 PCB 会出现此问题)在计时为10MHz 时不会锁定 PLL 状态。 结果是输出数据损坏、因为 芯片保持切换状态、即使在~10秒的周期内也永远不会稳定。

在有故障的5% PCB 批次中(每个 PCB 有3个 ADS5294器件)、2个芯片正常工作、1个芯片不工作。 如果将故障芯片加热至~ 60°C 的温度、则可以使其保持稳定、但是一旦冷却 PLL 状态、切换就会重新开始。 增加芯片的时钟频率也会停止状态切换、但器件仍对温度敏感、如果冷却下来(使用冷冻剂)、则会再次开始状态切换。 所有有故障的芯片都以这种方式工作、芯片之间的唯一区别是状态切换发生在什么温度上。

功能齐全的芯片不会表现出任何这种行为。 我们正在与制造商调查是否存在损坏芯片的安装问题。

为了解决这个问题、我们已将 PLL 置于固定状态、这会导致芯片不再切换状态并提供未损坏的数据、 然而、我们担心的是、我们只是掩盖了芯片的一个问题、这可能导致芯片总故障的发生比预期的要早。

几个问题:

1) 1)这是您以前看到过的问题吗?
2) 2) 2)您能否提供有关此芯片的焊接限制处理的详细信息?
3) 3)我们假设这与 PLL 的频率检测部分相关、您能否提供有关其工作原理的更多信息?

4) 4)您能否提供 这些芯片中出现的故障模式的原因、并确认  仅通过禁用时钟频率的自动感应、芯片仍 将保持 数据表中定义的性能?
 
我们诚挚地向您提供有关此问题的任何帮助。

此致

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    Mark、您好!

    感谢您使用 ADS5294器件。

    出于您的担忧、我已将您的问题转交给我们的团队工程师。

    他们很快就会回复您。

    谢谢!

    此致、

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    Mark、您好!

    请查看您的应用中提到的数据表:

    我们的工程师建议:

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    ===========================

    谢谢!

    此致、

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    感谢您的回复。 我们确实已经转向固定状态1、这使得所有芯片都能正常工作。

    不过、我的问题与我们如何解决这个问题略有不同、为什么有些芯片与其他芯片不同?

    ~5%的已安装芯片在进入自动模式时不会稳定,另外95%的芯片将快速稳定,没有问题,对不敏感。

    根据这些信息、我认为这里可能有2个问题、第一个问题是交付时芯片出现故障(不太可能)。

    第二个选择是、当芯片表面安装时、我们会过度施压、这可能是因为使用 了错误的回流配置文件。

    但是、只破坏芯片的频率检测部分(并且只影响3个芯片中的1个芯片) 、并且似乎没有其他事情不太可能发生、除非频率检测部分内有一个非常敏感的组件、并且这在芯片的任何其他部分之前很长时间中断?

    因此、我有 3个请求:

    1) 1)您能否告知我们应用于这些芯片的温度回流曲线、以便我们检查制造阶段?

    2) 2)您能否提供 有关芯片 CLOCKGEN 部分的更多详细信息?   例如、它是否包含 OCXO?

    3) 3)当将芯片置于固定状态1时、该芯片的旁路部分是否会?

    此外、我们还在所有芯片上使用4倍抽取率、因此我们没有接近阈值的地方(10MHz 与48MHz 阈值)。

    此致

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    Mark、您好!

    是的、我会将您的问题提交给我们的团队。

    在此之前、您能回答以下问题吗

    那么、我们的工程师会更准确地为您回复吗?

    谢谢!

    1) 1)根据您的回复、

    您使用的是4倍抽取滤波器、对吧?

    (请从第33页和第55页再次确认您的寄存器设置。)

    2) 2)如果正确、请查看并确认第57页、第58页和第44页。

    您正在设置地址= 0x38、

    DATA_RATE <1>="1"和 DATA_RATE <0>="0"  

    对吧?

    3)请参阅第38页和第39页、

    每次为所有 ADS5294器件加电后、

    在设置其他寄存器之前、必须先完成寄存器初始化。

    请确认。

    4)由于您使用的是4倍抽取滤波器(如第33页和第55页所示)、

    那么、您的 CLKP 和 CLKN 时钟频率是多少?

    CLKP 和 CLKN 是否= 40MHz?

    内部时钟速率(由于抽取率设置为4)应变为10MHz?

    对吧?

    非常感谢!

    此致、

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    非常感谢他的答复和对我们的关注。 回答您的问题:

    1. 我们将使用4倍抽取。

      1. 寄存器设置为“0x2E 01 11”(所有其它通道相同)和“0x38 00 02”

      2. 不使用自定义滤波器(5A 至 B9)。

    2. 0x38确实设置为 DATA_RATE <1>="1"和 DATA_RATE <0>=0 (0x38 00 02)

    3. 器件上电后、发送的第一条消息为0x00 00 00。

      1. 我们在启动后不会重置器件(未来的构建现在将包括此内容)

      2. 我刚刚测试了在对卡进行编程之前包含重置消息的方法、但它并未解决此问题。

    4. 我们的 CLKP/CLKN 频率为10MHz、输出数据速率为2.5MHz。

    此致

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    Mark、您好!

    对于您的问题、以下是我们工程师的回复。

    谢谢、请查看:

    ===========

    PLL 支持不同的频率锁定范围、并根据 ADC 时钟频率更改其范围。 当 PLL 的自动范围模式被使用时、PLL 尝试自动切换范围。 如果输入时钟频率接近开关阈值、则 PLL 变得不稳定。 此外、距离检测逻辑也可能在器件之间存在一些偏移。 因此、当客户使用10MHz 时钟时、对于某些器件(5%)、PLL 范围开关的阈值非常接近10MHz 时钟频率、因为 PLL 变得不稳定。 写入固定的自动范围位后、如果器件恢复、则器件不会损坏。

    ===========

    谢谢!

    此致、

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    非常感谢您的答复。 总之、芯片制造过程中的自然变化导致了这一问题、将芯片置于固定模式可消除这一问题。  这些具有此偏移的芯片 不会损坏、并且可以在没有任何其他问题的情况下使用。

    再次非常感谢您花时间研究这个问题、并让我的想法处于静止状态。

    此致

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