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[参考译文] TXS0104E:SPI 应用中出现在 B 侧引脚上的尖峰

Guru**** 2812305 points

Other Parts Discussed in Thread: TXS0104E

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/interface-group/interface/f/interface-forum/1598984/txs0104e-spikes-appearing-on-b-side-pins-in-spi-application

器件型号: TXS0104E

自 2017 年以来、我已在多种设计上实施了这款四通道电平转换器。  它一直工作到最近,甚至现在它只在使用它的应用程序的一个变体上失败 — 在某些情况下。  该电路仅将微控制器的四条 SPI 线路从 3.3.3V 转换为 1.8V、以匹配成像传感器 SPI 端口的电平。  有一个 FET 由片选信号驱动、用于反转该信号并驱动 TXS0104 的使能 OE 引脚。  芯片选择低电平= OE 高电平、因此 OE 始终跟随 CS 并在共享 SPI 总线信号上保持高阻抗缓冲器。

SPI_Buffer.png

我现在看到 B 侧输入端出现较大的电压尖峰 (~1.2V)。  频率为~700KHz。  它们仅在输入信号为低电平时才存在。  当尖峰出现在 CS 线路上时、这些尖峰足够高、能够驱动反相 FET、进而暂时禁用 OE 引脚。  然后重复该循环。  有时第一个周期是干净的,有时四个周期都很吵。 CS =黄色 OE =绿色

scope_3.png

放大信号、如下所示:

scope_4.png

如果我将 OE 引脚接地、从而禁用器件、任何输入信号上都没有尖峰。   

如果我将 A4 (CS OUT) 引脚保持在接地端、则输入信号上没有尖峰。

我的关键在于 A4 引脚会开启并通过内部上拉电阻将输出拉高、然后器件才会将其拉低以匹配输入电平。  这反过来又会关闭重复过程。  

我用大约 4 年机龄的设备替换了一个板上的设备。  工作正常。  我还送了另外六块板,更换了 TXS0104。  六个人都这样做了。

问题是: 为什么?!   

 

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    尊敬的 Ralph:

    输入条件似乎会导致内部单稳态触发、并导致输出出现错误的逻辑高电平状态并导致干扰。 您是否有一个用 OE 引脚在 TXS0104E 输入侧探测到的输入信号波形? A 侧的输出 Cload 条件是什么?  

    请注意、

    插孔

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    您好、Jack、   

    我提供的波形都显示了输入(B 侧)波形。  绿色迹线是 OE 引脚。  这些是在 A 侧引脚未连接负载的情况下捕获的 — 因此仅在连接高速连接器的极短 (<1mm) 布线上使用引线电容。  正常负载是 Sony CMOS 成像仪的 SPI 端口。  不过、需要注意的是、无论负载是否连接、器件的行为都完全相同。  从那时起、我将其中一个可疑器件替换为我从另一个电路板上获取的旧芯片。  该芯片在同一电路中工作正常。

    此致、

    Ralph

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    我们最初有一批 PCBA、里面填充了标有“TI 4C8“的 TXS0104 芯片(参见图片)。  这些电路板出现故障。  他们被送回我们的合同制造商、用标有“TI 588“的芯片替换了他们。  我还收到了其他带有“TI 588“器件的量产板。 到目前为止、我们所有带有“TI 588“器件的电路板都出现了故障。  同一批带有“TI 588“集成电路的电路板还包括一些使用“TI 29K“器件生产的电路板。  100%的“TI 29K“器件都可以工作。  根据激光雕刻所使用的字体,这些零件显然是在不同的铸造厂制造的。  两个“坏“IC 具有类似的标记字体、而 Good IC 具有完全不同的字体。  也许这是一个线索?  

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    尊敬的 Ralph:

    感谢您提供更多有关观察结果的详细信息 — 在标记为 TI 29K 的器件上、该尖峰是否也可见、并且电压较低? 还是仅是直流状态信号? 是否只能在 B4/A4 或其他通道上观察到这种尖峰? 仅在 EN= LOW 时放大输入边沿会有所帮助、这样我就可以完全掌握输入到器件中并导致与 TI 588 器件相关的“尖峰“的输入信号条件(即此类转换率,单调性)。  

    如果您认为这是特定器件标识/批次的质量问题、通过客户支持中心 www.ti.com/.../customer-returns.html 打开 FA 分析会有所帮助

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    你好杰克,对不起延迟回复,假期有影响!  要回答您的第一个问题:

    - TI 29K 器件根本不会产生尖峰,因此功能正常,因为它们一直运行多年。

    -在故障器件上,所有输入引脚上都可以看到“尖峰“,但由于 B4 引脚是 OE 电路的一部分,因此它有最不利的影响。

    -我分享的第二个示波器图像显示放大的信号。  绿色是 EN 引脚。 需要明确的是、问题不是来自输入信号、而是器件内部发生的事情所致。

    -是的,我对具体的标记和批次有顾虑,但我认为这个问题可能是一个铸造问题,因为我有不同的日期/批次代码有这个问题,所有这些都有类似的字体用于雕刻。  或者、它们是假冒器件、即使我们的合同制造商从 DigiKey 和/或 Mouser 采购这些器件。  我已经通过不同的 TI 支持工单询问了这种可能性、基本上是延期了。  我已经让 CM 为我提供芯片、他们又尝试寻找许多与 TI 29K 器件类似的器件。  我可以将其发送给 TI 进行“FA 分析“、但我已经提供了足够的信息供 TI 查看标记和生产日期代码并查看是否有任何可疑 — 到目前为止,他们拒绝确认这些标记和代码是否有效。  

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    尊敬的 Ralph:

    让我明天再回到您的身边。 我还在研究这个问题。  

    此致、

    插孔

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    TI 代码的最后一个字符与这些器件是否正常工作之间似乎存在相关性。  任何在代码末尾带有“K"的“的器件都将正常工作。  我们一直在使用带有“K"的“的部件。  我们最近开始在该位置使用带有“8"的“的设备。  这些设备无法正常工作。  也许这对某人意味着什么。   

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    尊敬的 Ralph:  

    感谢您提供更多详细信息。 我已通过离线电子邮件与您联系、以便进一步继续讨论。

    谢谢、

    插孔