Hata! Bir kristale çok yakın korumalı indüktör. Sorun?


12

Elle monte ettiğim iki tahtada harika çalışan bir tasarımım var, ancak yerel montaj dükkanındaki panoların yarısından fazlası kötü.

İşlemcimden ethernet PHY'sine kadar en yaygın arıza modunu kararsız bir referans saatine kadar izledim. Sanırım PLL bazı durumlarda düzgün kilitlenmiyor.

Bulduğum tek şey hakkında (ve muhtemelen büyük bir şey) alanı ezmek için bir şekilde sistem saati için 24MHz kristal ile sonuçlandım (Ethernet referans saati için bir PLL'ye beslendi) ) -çok- DC / DC dönüştürücünün korumalı indüktörüne yakın. Korumalı indüktör, kristale 45 derece doğrultudadır, ancak bir köşe kristalin kenarından 20 mil uzaklıktadır! Hata.

Bu kristali şu an 160 mil kadar uzağa taşıyabildim, bu da ciddi bir yeniden işlem yapmadan yapabileceğim en iyisi. İşlemcinin, indüktörden yaklaşık 100 mil uzakta (DC / DC bu işlemci paketine entegre edildiğini) gösteren görünen düzenleme notlarında bir düzen örneği gördüm, bu yüzden iyi olduğunu düşünüyorum. Değerlendirme kurulu yaklaşık 250 mil aralarındadır, ancak bu tasarımda mesafenin önemli bir faktör olduğu görülmemektedir (olmasına rağmen). Her iki bileşen için de uygun bir noktaya benziyor.

Şu anda büyük endişem ... Sorunu çözdüm mü? Korumalı bir indüktörden 20 mil'lik bir kristalin sorunlara neden olma olasılığı nedir? Garip şey şu ana kadar mükemmel davrandım 6 panoları ve bu referans saati PLL sorunu olan yaklaşık 5. Bireysel toleransların nasıl toplandığı sürece, neden tüm panoların olmadığından emin değilim.

Burada daha büyük sinyal bütünlüğü sorunları yaşayabilirdim ... ancak işlemci düzeninin (DDR2 bellek) çok daha zorlu kısımları iyi davranıyor gibi görünüyor. Hiçbir kurul, orada veya başka bir yerde herhangi bir sorun ipucu göstermez.

Acılarımın en olası nedeni yerel montaj dükkanı oldu. Onlardan aldığım panolarda çok düşük bir güven seviyem var. Çok sayıda hata buldum. Bir tahta kristali değiştirdiğimden beri çalışıyor ... Kapsamda herhangi bir salınım görmedim, ancak mikroskop altında kesinlikle bağlantıya sahip olduğu ortaya çıktı. Bununla birlikte, kristallerin değiştirilmesi diğer kartların hiçbirine yardımcı olmadı.

Keşke bir sonraki kurul revizyonu için bir sürü "Muhtemelen şimdi işe yarar" yerine somut, sabit bir sorunum olsaydı ...

İşte öncesi ve sonrası bir resim (kristal Y'de ayak izinden biraz daha büyüktür): resim açıklamasını buraya girin

Yanıtlar:


12

Benim tahminim, indüktörün muhtemelen arızalara büyük katkıda bulunan bir faktör olmadığıdır. Bunu söylüyorum çünkü bir indüktör ve bu nedenle manyetik bir alan üretiyor. Kristaldeki kuvars özellikle manyetik değildir. İkinci olarak, indüktörün korumalı olduğunu unutmayın, bu nedenle harici sızıntı alanı küçük olmalıdır. Yine de, kristal çıkışı oldukça yüksek empedanstır ve indüksiyon onunla seri olarak küçük bir voltaj ekleyebilir. Kristal doğru yük kapakları ile düzgün bir şekilde sürülüyorsa bu küçük olmalı ve fazla bir sorun olmamalıdır.

Kristal devresine yakından bakardım. Bu, belki de çok düşük bir sürücü seviyesi ayarı kullanıyorsunuz veya yük kapakları doğru değil. Veri sayfası kristalin yük kapasitansının olması gerektiğini söylüyor? Her iki tarafta da ne kadar kapak var? Kristali süren çip, çok çeşitli kristallerle çalışmak isteniyorsa farklı sürücü seviyesi ayarlarına sahip olabilir. 24 MHz'de neredeyse kesinlikle en yüksek sürücü seviyesi seçimini kullanmalısınız.

Yüksek empedans probu ile kristal sürücü çıkış pimine (kristale giriş) bakın. Bu iyi ve güçlü bir sinyal olmalı. Biraz yuvarlatılmış köşeleri veya neredeyse sinüs dalgasıyla bakan kare dalgası olabilir. Birkaç Volt pp, genellikle besleme voltajının yarısı veya daha fazlası olmalıdır. Harmonik üzerinde çalışmadığından emin olmak için frekansı dikkatlice kontrol edin. Öyleyse, bir veya her iki yük kapağının bağlı olmadığını veya çok düşük olduğunu gösterir. Sonra kristal çıkışına bakın. En azından bir Volt pp, tercihen biraz daha fazla olan 24 MHz'lik güzel bir sinüs dalgası olmalıdır. Kapsam probunu bir kristal uca koyduğunuzda ünite aniden çalışıyor mu? Öyleyse, yine eksik, kötü veya yanlış yük kapakları.


Aslında buradaki yük kapaklarıyla kafam karıştı. Veri sayfalarında "24MHz" dışında herhangi bir tür kristal özelliklerle ilgili bilgi yoktur. Ben 10pF yük kapaklı bir 18pF kristal olan değerlendirme kurulu kullandım ile gitti. Etkisi olmayan farklı yük kapakları (20pF, 33pF) ile denedim. INPUT yarısının yaklaşık 1V pp olduğunu hatırlıyorum. Bu akşam işlemci çıkışını ölçeceğim. Garip olan şey, tüm işlemciyi çalıştırıyor ve diğer her şey çalışıyor gibi görünüyor. Sadece Ethernet referans saati PLL berbat. (her şey sadece değişkenlikle başa
çıkamazsa

1
@Darron: Yük kapaklarının spesifikasyonu mikrodenetleyiciden değil kristalden gelir. 10pF, özellikle kristal 18pF istiyorsa oldukça düşük geliyor. Kristalin kurşunlarını etkili bir şekilde çaprazlamak istediğini unutmayın. Yük kapakları bu perspektiften seri halde olmakla birlikte, bunlar arasında kaçak kapasitans ve kristal sürücünün çıkış empedansı da vardır. Kristal, aşırı ton moduna yaklaşılarak kararsız olabilir. İki adet 22pF kapak deneyin ve ne olduğunu görün.
Olin Lathrop

2
@Darron: İşlemcinin çalıştığını söylüyorsunuz, ancak frekansı ve titreşimi kontrol ettiniz mi? Bir çıkış pimini değiştiren ve bunun ne kadar sağlam ve doğru olduğunu gören kısa bir döngü çalıştırın.
Olin Lathrop

Bu gece bir iğne testi yapacağım. Düşük 20'li pF yük kapaklarını (laboratuarımdan uzakta tam olarak ne olduğunu unuttum) ve bir çift 33pF kapak denedim. Her ikisinin de referans saatinin bulanık dalga formu üzerinde belirgin bir etkisi olmamıştır. Ben de düşük görünüyordu, ama diğer değerleri denemek bir şey yapmak gibi görünmüyordu.
darron

1
PLL'yi parametrelerinde mikroda çalıştırdığınızdan gerçekten emin misiniz? Bazı yeni mikrolar oldukça karmaşık saat zincirlerine sahip olabilir ve bunları bir veya daha fazla bölümün spesifikasyon dışında kalması için ayarlamak mümkündür. Genellikle saat zincirindeki her bir düğüm için bir min / maks frekansı vardır. Bunların hepsine uyulduğundan emin olun.
Olin Lathrop
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.