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我的eMMC启动不正常,问题到底在哪里?
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Q
为什么开发板上的R41没有拆除可以正常工作,改版后的R41焊上却有问题呢?
这个案例比较简单,大家的回答也很到位,看来大家都领略到了信号完整性的精髓。
这个案例其实主要就是Stub太长导致的,尤其是针对时钟信号来说,Stub太长会导致信号比较大的反射,叠加到波形上可能就会导致信号非单调,这样整个时序会有影响,这才是跑不起来最致命的影响因素。
当然有人回答容性负责太大也是可以,Stub的影响相当于有个大的容性负载,测试阻抗的时候会发现有个很大的阻抗低点,也就是阻抗凹陷,导致信号出现反射,从而出现了信号完整性的问题。
针对这个案例,也有人提出了一些纠错方案,如“Wang”、“布拉斯基”“超”和“Larson”等说到可以采用电阻重叠焊盘的方式,这样选焊的时候,就只有一个电阻存在,这种方案确实是目前很多选焊操作所采用的,一来不会出错,二来对设计来说所用的空间会相对更少,至少少了一个器件焊盘;
另外这个案例虽然简单,但是深层次的因素还是我们需要有一定的判断问题的手段和方法,硬件原理也不是简单的复制粘贴,调试就是这样,任何事情都不是一成不变的,外部条件变化了很多其他的配套也要跟着变化,知道了问题的原理,这样才能以不变应万变。
(以下内容选自部分网友答题)
开发板串阻在终端,电阻装与不装引入的分支都很短,影响不大。但改板的串阻放在了源端,这样电阻装与不装带来的分支长度就很长了,从而引入了长长的stub,影响就显而易见啦。
@ 杆
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1.源端匹配设计的考虑也是有道理的,这个问题根本上是硬件工程师在确认使用某一个存储器件的时候,就应该出相应的BOM,选通的时候,两个分支电阻就应该只焊接一个,不能同时都焊接200M时钟信号的1/4波长约1875mil,1/12波长625mil,过长的stub导致,时钟3倍频及以上衰减过多,可能信号上升沿过缓,不满足手册要求
@ Sarah
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因为开发板上的R41距离终端较近,虽然没有拆除,但是反射较小。而改版后的该电阻距离源端较近,不拆除的话分之线太长了,反射会很大,所以会有问题。
@ 涌
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很简单啊,电阻焊上导致stub出现了,而且还远比开发板长,因为优化到了源端。 开发板bom搞错了,强行挽尊的话,就是开发板担心客户没有匹配电阻,就这样设计,给客户省一颗电阻。 而硬件工程师太外行,连基本stub都不知道,把人家的错也复制过来了。
@ 永夜初晗凝碧天
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准确说应该是原理图设计人员来背锅,原理图设计不严谨导致,原理图设计应该只有一种默认功能,其它功能器件原理图应为NC,即使不NC,在出焊接BOM时,应设置为不焊接。因此将原理图的器件直接NC,特别是选焊电阻电容,可以避免不必要的麻烦。
@ 好专家
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活生生的例子告诉我们,“抄作业”也要抄个明白,“抄”完之后要想一下别人为什么这样做,能不能在别人的基础上改善一下。
回答高速先生的问题:参考的开发板电阻靠近负载端,虽然两个分支的电阻都焊接了,但是分叉的走线stub不太长,信号质量不会太差。而高速先生的的例子里,电阻在源端,两个分支电阻如果都焊接,那走线Stub太长了,是CPU到匹配电阻的好几倍,信号会很差,所以系统不稳定,容易出问题
@ 欧阳
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这电阻上没上竟然要看几天。。实在不行R40、R41靠芯片端共一个pin的焊盘,就不会出现上两个电阻了
@ 超
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开发板R41 nandflash端的线很短,即使R41焊接了stub也不长,对信号的影响较小;改版后stub都很长。感觉如果用开发板同时焊接R40和R41来调试EMMC估计也扛不住压测。
@ Ku
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从Layout设计文件可以看到,几个芯片都是放在Top面,eMMC和NAND Flash基本是放在同一个中心位置,所以贴片的时候只能选择贴其中的一个,两个芯片是没法同时贴上的,所以需要做兼容设计。两个分支电阻在垂直空间上重叠放置在Top面和Bottom面,这样如果只焊接其中一个电阻的时候,确实是可以做选通操作。
源端匹配设计的考虑也是有道理的,这个问题根本上是硬件工程师在确认使用某一个存储器件的时候,就应该出相应的BOM,选通的时候,两个分支电阻就应该只焊接一个,不能同时都焊接。
@ cui
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200M时钟信号的1/4波长约1875mil,1/12波长625mil,过长的stub导致,时钟3倍频及以上衰减过多,可能信号上升沿过缓,不满足手册要求
@ 串串香
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电阻选焊的位置,决定了stub的长度?改板以后两个支路都很长,如果电阻还焊接了,就会存在非常长的stub。建议电阻采用重叠焊盘的方式,这样选焊的时候,就只有一个电阻存在,就不会像这样了。
@ 布拉斯基
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原理是stub的问题,原先电阻靠近负载 stub都短,都焊接没问题;现在靠近源端,stub都长,只能是二选一焊接。
但责任可以是硬件,做bom的时候无论从哪方面来讲都应该做成二选一的方案;还有原先那个位置都贴没问题,在搞清楚这两颗电阻用处后,是不是可以改原理图去掉电阻(只是选通作用的话),给layout要求在负载侧走成T型。
也可以是layout,有没有让硬件知道此变化,有没有机会设计成叠焊盘的形式(这样就只能二选一)?
总之这锅这俩谁背都不冤
@ Larson
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第一眼看框图就觉得不对劲,时钟信号怎么能分叉使用?后面一看原来二选一,但常见做法是同一平面叠焊盘放置,就不存在同时焊接的情况出现了。 目前最大的问题就是长Stub带来的DC损耗和反射造成的梯形波。
@ Alan
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两个板子R41与U41之间走线长度差很多,改版后引入了一段不短的stub,所以改版布局不是很合理。
@ 东羽
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