Mi aplicación para el USB5744 es un simple HUB USB 2.0 con un cable de 3 pies soldado a la placa. El HUB y los dispositivos conectados funcionan sin problemas a menos que la temperatura de la placa se reduzca por debajo de 15ºC. Dado que el USB5744i y todos los componentes de la placa tienen una clasificación de -40 ºC, no entiendo por qué la computadora ya no reconoce el dispositivo cuando enfría la placa ligeramente.
Con el enfriamiento localizado, confirmé que el USB5744 es el punto de falla a menos que el enfriamiento degrade la señal. Este tema está presente en varias juntas. Los rastros de datos en la placa son de 0.3 "cada uno con un diodo de protección ESD (TPD2EUSB30ADRTR) cerca de las almohadillas de soldadura del cable.
Observé las señales pero soy nuevo en las señales de alta velocidad. Ver foto ¿Qué puedo hacer para resolver este problema? ¿Qué pruebas puedo realizar para diagnosticar esto?
Actualización 3/20:
La impedancia de las líneas de transmisión fue controlada por el diseño de la placa. Ancho de trazado de 11 milésimas de pulgada, espaciado de 8 milipulgadas, espaciado dieléctrico entre la capa superior y el plano de tierra de 9.8 milésimas de pulgada, creando una impedancia de ~ 90 ohmios.
En cuanto al acoplamiento, no hay acoplamiento de CA en mi medición y no hay acoplamiento de CC en mi placa. No estoy terminando el escudo en mi tablero y el escudo está terminado en el lado del host (computadora).
La medición de mi señal mejoró cuando moví mi sonda regresa a la placa en lugar del retorno de la fuente (la señal verde ahora tiene la misma altura que la amarilla) pero la señal todavía está cambiando a negativo (relacionado con la tierra).
El enfriamiento y la calefacción localizados no parecen afectar las señales medidas, pero el enfriamiento todavía apaga el chip o impide la comunicación con el host. Estoy empezando a sospechar el IC o las juntas de soldadura ...
3/20 2ª ACTUALIZACIÓN:
Todavía tengo que verificar la calidad de la soldadura, pero el ensamblaje de la placa se realizó en una casa de juntas acreditada (certificado IPC-610) y se ve bien a simple vista.
Al observar algunas respuestas útiles, me di cuenta del alcance que estoy usando las sondas de 50 ohmios necesarias ... cambiando las sondas limpió las señales medidas y pude capturar el diagrama del ojo. El diagrama del ojo se midió con una sonda diferencial a través de + D y -D. Otras imágenes se miden utilizando la almohadilla de conexión a tierra del tablero / a través del punto de medición más cercano. Confirmó que el enfriamiento localizado no degrada las mediciones del diagrama del ojo, pero el problema sigue existiendo.
3/21 ACTUALIZACIÓN:
Le pido disculpas si perdí las preguntas sin responder, soy el primero en publicar un cartel y tengo un equipo de prueba limitado para señales de alta velocidad. Mi intención original era crear un HUB USB 3.0, pero las conexiones del USB 3.0 continuaron abandonándose (principalmente después del HUB) y cualquier transferencia de datos grande eliminaría la conexión del host. Al desconectar las líneas USB3.0 para usar solo las velocidades de USB 2.0, el dispositivo funciona y transfiere datos a 300Mbps a través de un adaptador USB a Ethernet.
La tabla se fabricó con la huella recomendada con una almohadilla de suelo y tiene 16 vías (cuadrícula 4x4) para la almohadilla de tierra / térmica.
Capturé la señal de un lado del oscilador (solo tengo una sonda de 50 ohmios ...) y la frecuencia no cambia por exceso de temperatura. No estoy seguro de cómo medir el margen de fase del oscilador, pero agregué la siguiente señal capturada.
Las 3 primeras imágenes se miden desde mi puerto de entrada USB HUB más cercano al IC cuando se conecta directamente a una computadora portátil sin software de prueba o patrones de prueba. No sé si las señales son del Host o del HUB, pero supongo que es una comunicación inactiva normal entre los dos. El financiamiento para resolver el problema es limitado, pero es apropiado todo el apoyo de estas respuestas (gracias especiales a Ali Chen).
¿Hay algún método para mejorar la estabilidad sin una respuesta de la junta? ¿Qué tipo de analizador de protocolo USB se recomienda?
ACTUALIZACIÓN FINAL:
Después de probar todo lo relacionado con la señal, puse un oscope a los voltajes de bus de 5v, 3.3v y 1.2v y noté que el bus de 1.2v tiene una ondulación de 800 mV ... cambiando la tapa de salida del regulador a 100uF redujo la ondulación a 50mV y ahora la placa opera a -20C!
Caso resuelto!
Imágenes de señal actualizadas:
