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[参考译文] TUSB7340:无 PCIe 链路-电源轨上有噪声?

Guru**** 2391195 points
Other Parts Discussed in Thread: TUSB7340

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/1019753/tusb7340-no-pcie-link---noise-on-power-rail

器件型号:TUSB7340

我们正在调查其中一个电路板上的问题、其中 TUSB7340未被识别为 PCIe 器件。 该板已投入生产多年、尽管 TUSB7340连接不是最可靠的、但我们通常发现它结合了可用的模块和载波。 但现在我们遇到了一些更严重的问题。

我们检查了电源、时钟和复位排序以及 PCIe 信号。 一切都很好

电源可以更好、但我已经看到更差。 但是、我注意到、根据示波器上的测量结果、我可以确定 TUSB 是否被发现为 PCIe 器件:。

  找到 TUSB

  未找到 TUSB

当+3.3V_USB 电源轨(3.3V 模拟电源)上的噪声很小时、发现器件。 要确定此噪声是导致问题还是由我连接外部电源的问题引起的。
使用外部电源时、3.3V_USB 电源上的噪声在某些情况下仍然出现、当它看起来不存在时、器件被找到。 因此、它似乎不是由板载电源引起的。
我们注意到、噪声大约在 PCIe 参考时钟激活时开始。



示波器的频谱分析仪功能显示500MHz 时的峰值。 放大轨迹显示的是12或24kHz 范围内的振荡:



您是否有什么想法会导致这种情况? 这可能是原因、还是效果?

如果您对此有任何想法、我将不胜感激。 如果您需要进一步的信息或测量、请告诉我
谢谢!

此致
Ferdinand

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    Ferdinand、噪声是从 PCIe 时钟开始的下面红线开始的?

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    您好 Brian、

    是的、没错。 我刚刚进行了一项测量、其中也显示了 PCIe 时钟:

      未找到 TUSB

     找到 TUSB

    您可以看到、噪声从 PCIe 时钟开始。

    PCIe 时钟来自 COM Express 模块上的时钟缓冲器、并使用不同的电源电压。

    此致
    Ferdinand

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    Ferdinand:

        您能否探测1.1V 和3.3V、48Mhz 时钟和 GRST?

    此致、

    Brian

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    您好 Brian、

    当然:

      未找到 TUSB

      找到 TUSB

    深入了解48MHz:

    您是否已经知道问题可能是什么?

    此致
    Ferdinand

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    Ferdinand:

       同一电路板 或不同电路板上发生通过/失败? 故障是否一致?

    此致、

    Brian

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    您好 Brian、

    我进行的测量都是在完全相同的设置下完成的。 故障不一致、即多次重启系统、并在某些情况下找到 TUSB。
    此问题也不限于此特定电路板、但已在许多电路板上发现。 到目前为止、我们已经找到了完全不显示问题的载波和 COM Express 板组合。 这是一个小问题、但最后一批电路板非常突出地显示了这种行为、并不总是能够找到一组运行正常的载波和 COM Express。

    为了完整起见、我将通过私人消息向您发送原理图。

    此致
    Ferdinand

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    接受

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    您好 Brian、

    我进行了一些进一步的测试、其中我向电源轨添加了额外的电容器、并用一根导线代替了3.3V 模拟电压的铁氧体。 3.3V 模拟电压轨上的噪声显著降低、但系统的运行方式仍然相同:
      TUSB 未找到8、已添加 C4809和 C4810的电容器、已为每个 Vcc 添加2个0402 4、7uF、已用电线替换 L55

    我还用一个由外部供电的1.8V 振荡器替换了振荡器和分压器电路。 这也没有效果。 我还注意到、如果缺少48MHz 时钟、TUSB 可被检测为 PCIe 器件。

    TUSB 似乎无法引导;当从 U-Boot "软"复位系统而不是重启系统时、只有在加电后检测到 TUSB 时才会检测到 TUSB。 软复位系统不会改变是否找到它、软复位只会切换 PRST 信号。
    我们想知道这是否可能是时序问题、也就是说、COM Express 模块的 TUSB 复位和预期 PCIe 行为不匹配、但在这种情况下、软复位应该能够可靠地工作。

    您还有什么想法吗?

    此致
    Ferdinand

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    Ferdinand:

    '  您能否放大1.1V、3.3V 48Mhz 时钟和 GRST 的波形?

      还发送1.1V 3.3V 和 GRST 的原理图?

    此致、

    Brian

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    Brian、

    我已经为1.1V、3.3V 模拟和48MHz 时钟提供了特写。 您能不能更具体地说一下您想要看到的内容吗? 它是噪声的形状、信号之间的时序关系还是有所不同?

    我还向您发送了1.1V 和3.3V 电源的原理图。 GRST 信号由电路板管理控制器(STM23)生成、并用于系统中的许多位置。 您到底在寻找什么?

    此致
    Ferdinand

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    Ferdinand:

       我想看看1.1V 和3.3V、48Mhz 和 Grst 之间的时序关系。 还需要仔细观察 GRST、GRST 上有毛刺脉冲。

    是否可以移除 GRST 信号并仅在 GRST 引脚的接地端添加0.1Uf 电容器?

    此致、

    Brian

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    您好 Brian、

    以下是您要求进行的测量:

      找到 TUSB -附加电容器、3.3V 模拟和1.8V 振荡器没有铁氧体、采用外部电源

    我使用有源探头而不是电压轨探头测量3.3V、这就是它显示更多噪声的原因。

      未找到 TUSB -附加电容器、3.3V 模拟电压和1.8V 振荡器无铁氧体 、采用外部电源

      图

    "毛刺脉冲"始终出现、并且无论是否找到 TUSB、都没有明显的差异。

     GRST 闭合

    我在 GRST 信号中添加了一个100nF 电容:

      上升时间增加了约1000倍、但似乎有所改善。

    我将电容器更改为1nF、从而导致上升时间约为50ns。

    系统行为基本保持不变:

     找到 TUSB

     未找到 TUSB。

    我将尝试断开 GRST、然后再添加一个电容。

    此致
    Ferdinand

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    好的、Pls 尝试仅使用外部电容器。

    此外、您能否使用 LDO 调整1.1V 延迟或斜坡时间? 1.1V 似乎晚于3.3V

    此致、

    Brian

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    您好!

    我尝试断开 GRST 并在接地端添加一个电容。 现在、我在 GRST 信号中有一个主要的毛刺脉冲/ runt:

     (关闭)

    但是、这似乎对是否将 TUSB 检测为 PCIe 器件没有影响。 有时会发现它、有时不会发现它。

    接下来、我将尝试使用 LDO 来提供1.1V 电压。

    此致
    Ferdinand

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    Brian、

    我修改了我们的电源、使3.3V 和1.1V 几乎同时启动。 这由两个单独的软启动引脚控制、每个引脚都有一个电容来设置时间、因此根据元件变化、这种情况会有所不同。

    这带来了显著的改进! 在我的测试板上、在超过90%的时间内正确检测到了 TUSB。 以前它不到50%。

    然后、我向 GRST 信号添加了一个小电容器以接地、以消除我看到的反射、但这似乎有一个不利的影响-不再经常发现 TUSB。 首先、我使用了一个1nF 电容器、然后将其更改为220pF 以缩短 GRST 上升时间、但这对一般行为没有明显的影响。

     输入 转换 时间(trise  和 tfall)被指定为 max 25ns。 您知道这有多重要吗?
    使用较小的电容器时、反射再次变得可见。

    您还有什么想法吗?

    此致
    Ferdinand

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    在3.3V 上增加更多延迟、因此1.1V 电源比3.3V 早加电  

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    您好 Brian、

    现在、1.1V 在3.3V 之前开始、这似乎起到了作用。 我们将在更多的电路板上开始测试这一点、但看起来很有希望。

    我按原样保留了 GRST。 我们在测量中看到的反射似乎无关紧要、但只有测试可以确认这一点。

    谢谢!

    此致
    Ferdinand

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    很好、 有时你仍然会看到噪音、但功能正常吗?

    此致、

    Brian

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    您好 Brian、

    我尝试在几块电路板上更改电源序列、但它没有解决我们的问题。 不过,我认为在这些情况下,是与不同的事情有关的。
    PCIe 参考时钟被发送到 TUSB 和 mini-PCIe 模块(这不是一个好的设计决策...) 是否检测到 TUSB 似乎取决于 mini-PCIe 模块中的终端。

    您可以向我发送用于 TUSB 的 IBIS 模型吗? 我想看看我是否可以设置一个合理的仿真、以了解 PCIe 模块上的微小变化可能会对 TUSB 上的信号产生多大的影响。

    谢谢!

    此致
    Ferdinand

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    Ferdinand:

      您可以从 TI.com SLLM133.ZIP 下载 IBIS 模型。

    此致、

    Brian

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    还有更新吗?

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    您好 Brian、

    感谢您提供模型链接-我看到了一些有关 TUSB 的旧文章、但我认为它不在产品页面上。

    但还没有消息-我们的 ADS 仿真器的许可证正在使用中、我们已发送差分探头进行校准。 我还将在接下来的两周内离开办公室、因此我们需要一段时间才能了解更多信息、

    此致
    Ferdinand

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    我将关闭此 TT。 我们稍后会在收到任何更新时与电子邮件进行讨论。

    此致、

    Brian