無法啟動!!!這個PCB原理圖出錯(cuò)的水平(píng)怎麽樣?
發(fā)布時間:2020-11-16 16:00:15
高速先生成員-- 黃剛
眾所周知,原理(lǐ)圖是整個設計流程的前端,關(guān)係到後麵的(de)PCB設計、加工、焊接、整板功能的(de)調試是否成功。如果(guǒ)原理圖(tú)出錯導致調試失敗(bài)的水平(píng)也分段(duàn)位的話,大家說說看本文的這個案例的(de)出錯水平屬(shǔ)於哪個段位呢?

這又是一個關於DDR係統的故事。高速先生這幾年深耕(gēng)在DDR仿真(zhēn)設(shè)計這個領域中,基(jī)本上經過我們仿真設計的各種DDR係統都很(hěn)少出現功能的問題了。但是(shì)與此同時,DDR設計的難度的確(què)是逐年增加的,單通道容量越來越大,密度越來越高,層數越來越少,速率越來越高,因此高速先生能看到我(wǒ)們有些客戶們的DDR設計稍顯吃力,然後出現問題的幾率也慢慢增(zēng)加。我們在最近的文章中也給大家分享了一(yī)些fail的例子,那麽今天再給大家分享一個由於原(yuán)理圖問題導(dǎo)致的fail案例哈。
這又是另外一個略(luè)帶點困(kùn)意的午後,高速先生剛投入到(dào)下午的工作,突然就收到了一封醒神的郵件:

高速先生看到這封簡單而有力的郵件(jiàn),的確shock到了我們,兩組基本一樣的設計居然(rán)一組能成功運行到(dào)額定的速率(lǜ),另外一組居然連啟動都啟動不了!!!差別之大,可能是高速先(xiān)生前所(suǒ)未見的。一般來說,同一個板的幾個DDR通道,最多會出現(xiàn)降頻能運(yùn)行的(de)差別,像這樣的(de)差別真的隻能用以下的詞語來形容了。
但是震驚歸(guī)震驚,分析還是要去分析的,PCB是我司進行設計和(hé)加工的,但是並沒有進行仿真,因此板子的設計到(dào)加工整個流程都並(bìng)沒有經過高(gāo)速先生(shēng)的檢閱。因此高速(sù)先生看到板子的時候,基(jī)本(běn)上就和你們看到板子是同一個時候了。我們(men)看看其中一路(lù)DDR的拓撲,發現還是一個比較有難度的設計,一個通道10個顆粒,1拖10的拓撲(pū),采用正反貼的(de)結構(gòu)進行布局(jú)。

從布局到布(bù)線來看,我們設計工程師的水平還是可以信賴的,高速先生會經常在內部去一起討論DDR設計(jì)的細節方法(fǎ),因此高速先生是相信我們(men)設計團隊能力(lì)的,從本案例也可以看(kàn)到,這個1拖10難度的(de)DDR係(xì)統至少有(yǒu)一個通道(dào)是成功跑(pǎo)到了額定速(sù)率。
高速先生隱隱的感覺到這(zhè)麽大的調試差別,在PCB設計上應該在某些地方有明顯的區別,可能是乍眼一看沒(méi)發現吧,因此高速先生一邊在仔細檢閱PCB設計文件,一邊還是去指(zhǐ)導客(kè)戶去做一些debug的調試,例如讓客(kè)戶換一下驅動和ODT的配置,改變一下Vref電壓幅度,甚至讓客戶隻焊正麵,去掉(diào)背麵5個顆粒這種操作,但是很遺憾的(de)事,客戶嚐(cháng)試之後並沒有任何(hé)的改善和變化。

正當debug調試(shì)陷入(rù)僵(jiāng)局的時候,也不知道(dào)是不是看PCB文件看到眼花了,隱約發現兩個通道在端接VTT電阻的數量上好像不太一樣??!!!
趕緊猛的揉揉(róu)眼睛並而喝口水穩定下情緒(xù),然後再認真的看一次(cì)!!!
這下看清楚(chǔ)了,還真是數量不一樣的,上麵(miàn)有問題的通道明顯少了一列VTT電阻(zǔ),我們趕緊(jǐn)仔細檢查每一根地址控製信號,看看是不是他們(men)在VTT電阻上有差別。
不檢查還好,一檢查不得了!居然有問題的通道有(yǒu)三根信號就沒連接到VTT電(diàn)阻,也就是說,這三根信(xìn)號壓根就沒有端接!

分析到這裏,高速先生大概知道(dào)問題出在哪裏了,在進行仿(fǎng)真來對比有(yǒu)VTT電(diàn)阻端接和沒有端(duān)接的波形之前,我們還想搞清楚到底為什(shí)麽PCB設計上會漏掉這幾根信號的端接。因(yīn)此和我們(men)PCB設計工程師確認後,我們要到了客(kè)戶的設計原理圖,找到相應的位置,果然有了驚人的發現。
我們找到了部(bù)分網(wǎng)表的對比,驚(jīng)人的發現有問題的通道從客戶(hù)的原理圖上就已經漏了這幾根(gēn)信號的端接,然後我們這(zhè)邊工程師按照原理圖完成了設計,加工和焊接,板子出來的結果就是這樣了(le)。

好吧(ba),其實問題已(yǐ)經弄清楚了,最後我們再通過仿真來證明下有接端接和沒接端接情況下,信號質量到底能有多大的差異。
經(jīng)過仿真後,波形結果的確也(yě)能很好的和測試情(qíng)況相對應。

這種沒端接的情況,不(bú)要說2400M速率跑不上去,哪怕是降一半頻率,1200M也是妥妥的…有問題!

最後我們的PCB工程師也找(zhǎo)到了這個原理圖的問題,並而把高速先生的結論告訴了客戶。

最後高速先生以一句很無奈的話結束了這個項目的debug。

這(zhè)個時候,希望高速先(xiān)生快速定位(wèi)到問題會給客戶帶來一絲絲安慰和後(hòu)續能快速的進行改板,這個原理圖出錯導致加工(gōng)出來的DDR係統完全不能啟動的(de)案例,希望能給大家在(zài)方案設計上有所(suǒ)思考哈。
