背景
一位客戶在我司購買的某核心板,自己設計的底板。但在設計好底板後,發現不能通過USB更新程序,用SD卡可以正常程序燒寫。出現此問題後,客戶將底板快遞至飛凌嵌入式申請技術服務,經過工程師反覆測試後,發現確實存在此問題。
在尋找問題原因的過程中,發現是客戶原理圖中的TVS管使用錯誤導致問題出現。下圖爲客戶設計原理圖:
跟客戶溝通GND_ETH連接的機殼,打靜電過程中干擾信號可以通過TVS泄放到GND_ETH。
TVS二極管反應速度快,鉗位電壓精確,結電容低,較大電容的保護器件可導致數據信號波形惡化甚至出現位錯誤。
RClamp0502B此TVS管是爲了保護高速數據和傳輸線上的敏感元件,在工作環境中免受ESD(靜電放電)、CDE(電纜放電事件)和EFT(電氣快速瞬態)引起的過電壓而設計的。
對於TVS管必須從USB信號線連接到GND,而GND_ETH通過TVS管對數據傳輸進行干擾造成不能正常的燒寫程序。查看《RClamp0502B數據手冊》,數據手冊中明確寫出引腳1和引腳2連接數據線,實現對兩條線路的保護,引腳3與地面(即GND)直接相連。
▼ 如下圖所示:
芯片參考手冊給出來的參看電路的引腳3直接接到GND上面。
▼ 如下圖所示:
通過飛凌工程師們對線路整改,將TVS管的引腳3接到GND上面,能夠實現USB數據線燒寫程序,問題解決。
整改後的原理圖如下圖所示: