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[问答] dsPIC33EP时钟切换问题
119 DSP 处理器
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希望这会有助于那里的人!几年前,我设计了一个基于64引脚DSPIC33处理器和16位立体声编解码器的简单DSP板。这已经发现了许多用途,并被证明是一个可靠和一致的表演者。最近,我被要求设计一个VLF单边带无线电系统用于洞穴勘测和救援使用。我的解决方案使用DSP板作为VLF中频,并配有dsPIC33EP512MC806I-P/T。为了处理信号处理,我需要在70MIPS下运行dsPIC。前两个板建好后,我装入了一个简单的汇编程序,用来闪烁几个板上的LEDsto测试基本功能,并检查时钟速率是否满足。故障板将从FRC,FRC与PLL,主振荡器与20MHz的晶体,但不是小学在20MHz的PLL。启动条件得到满足(从FRC开始,用PLL切换到初级),但是不管我做了什么,它都不会运行。用望远镜探头四处张望,发现晶体振荡器正在启动,但之后不久就发生了一个大故障,我推测是时钟切换事件,之后它死去,然后在大约128mSec的延迟之后重新启动。我困惑不解,认为时钟乘法器有毛病,于是更换了处理器(细铜线和去焊方法)。稍微用测距探头和“嘿,普雷斯托”来拨一下钟针,这块板就会突然启动并运行,但是从来不会自己断电。新的处理器和令人沮丧的是——没有变化,但在调查过程中,我注意到Vcap线路显示出高于预期的噪声和spi。KS对应于时钟切换事件。该线与10uF 16V钽脱钩,从我最近购买的一批,我推测是低ESR。我测量了一些电容器的ESR(使用一个函数发生器和范围-谷歌这个细节),并发现这些电容器的ESR远不是低ESR,它们通常是1欧姆到1.5欧姆。相比之下,我所持的“10便士”16V电解质至少是这个值的一半!焊接其中一个横跨Tantalum固定的东西,现在董事会可靠地从电源上运行。下一个任务是订购一些“好”的低ESR电容器,并更换钽。这里的信息是,如果你正在努力使时钟切换工作,请仔细观察你的去,特别是在Vcap线上。2017年最好的,Ron TaylorPenrith,Cumbria,UK。
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2019-10-30 11:04:53   评论 分享淘帖 邀请回答

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13个回答
谢谢分享你的经验,关于VCAP电容的令人毛骨悚然的事情。我已经考虑将它与100 NF陶瓷平行。也许我应该考虑一个10μF陶瓷帽(设计必须是SMD)。
2019-10-30 11:13:15 评论

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我们基本上从来没有过多的问题,甚至在高速,如140MHz。最近我们搬到了陶瓷4.7或10…
2019-10-30 11:26:15 评论

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我已经禁止了20年前所有的钽瓶盖。由于钽的电迁移(目前尚不清楚),它们不仅ESR很差,而且会突然出现内部短路。尽可能使用陶瓷。
2019-10-30 11:37:00 评论

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我没有这么坏的感觉,但最近几年我确实倾向于避开他们。
2019-10-30 11:44:22 评论

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陶瓷帽可以有同样的问题。我记得当英特尔第一次推出芯片时,我建立了8086个实验板。在把芯片插到插座之前,我在PCB上涂了5伏,结果却发现电源线短路,电源也进入了限流。我用一个高灵敏度的电压表四处走动,在每个旁路盖上测量,然后切掉一个具有最低电压的旁路盖(那时候它们都是含铅元件)。从那时起,5V车马上就好起来了,董事会工作得很好。大约20年后,我有机会参与安装一个微型计算机系统。这是一个轻负载的系统,能够显著扩展,但只有一个CPU,存储卡和一对I/O板。我们让它做了一个浸泡测试,运行内存诊断。几个小时后,我接到一个紧急电话,说有烟从里面冒出来,已经断电了。在调查中,记忆板上的一个旁路盖已经变得电阻和咝咝作响。5V的300伏电源非常高兴地保持它的输出电压随着更多的电流被绘制。结果是在树脂烧掉并离开玻璃纤维基底的存储器PCB中烧伤2cm直径。更好的建议是更新的钽聚合物或聚酯电容器,它们都保证不会短路。
2019-10-30 11:53:35 评论

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添加我的一点点关于帽子短路:陶瓷帽-如果没有认真处理RESP。如果受力机械地发展裂缝和随后短路。忽略由不适当的焊接引起的应力,0603和较小的焊接不会显示出这个问题,因为它们太小而不能吸收足够的机械应力。铝端子)或“开放式”帽(仅在端子附近具有非重叠的帽层金属化)。这两种方法都增加了ESR,但是它们都起作用——要么防止裂纹,要么在只有一层的区域内裂纹。无论如何,陶瓷帽不会在火焰中升起。以前的THT陶瓷帽由于引线吸收了机械应力而没有表现出这个问题。aps不会断裂,但会降解电解质,使其导电。钽帽有“不燃烧”的变体(主要是聚合物电介质)或-在标准设置中-具有“熔断”属性(如果帽变短,熔断器会烧断)。同样,两种变体都显示出较高的ESR。失效机制不是断裂,而是电解质的降解,使其导电。钽帽的替代品是铌(Nb)帽。铌电介质不降解(AFAIK)。主要缺点:额定电压显著降低(与钽相比)。铼聚酯(和其他“箔”型)帽:看看属性“自我修复”!否则,这些帽子会像陶瓷帽一样产生短路,也会产生同样的后果。(虽然短路的原因是不同的:这些是由电压尖峰超过电介质所能承受的电压引起的。)缺点:电容值非常低,很难进入SMD。并且要注意,任何非燃烧(非短路)的盖子无论如何都会松动其大部分或全部的电容。总工程师。这将导致很难分析的故障。因此,最好做好“供应质量分析”的准备(主要是将故障板供应的AC组件与“可接受的标准”进行比较)。
2019-10-30 11:59:10 评论

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不知道你们在哪里买你们的陶瓷帽。我们从来没有像这样失败过。
2019-10-30 12:14:37 评论

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@ QHBever分析返工后的上限?这不是制造商/供应商的问题-更是一个环境问题。含裂纹的陶瓷帽通常不会上升到湿度和空气污染。但是……如果你每年使用数百万个上限,概率就在上升。
2019-10-30 12:19:54 评论

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如果足够的湿气进入,它们本身就变成小电阻。如果电源有足够的容量,它们就会燃烧起来,就像我上面经历和指出的例子一样。如果水分渗透,它们就会变成小电池。过去有一系列低压高电容单元可用,这是众所周知的,因为封装不理想。熔断帽有自己的问题-你需要大量的电流能力在电源中炸断保险丝。使用熔化钽作为内部Vdd调节器上的滤波器帽,由于调节器不能提供足够的电流,因此不能防止帽短路。去过那儿,看了看规格,仔细看了看数字,发现它们没有按我们的计划工作。有多少铌帽制造商?是的,它们有这种理想的机制,因此它们不会短路,但根据我的经验,您将自己限制在单个电源项目上。聚酯帽不应该松开大部分电容,就像对低陶瓷帽一样,最肯定的是,看一下电容/电压曲线。在讨论其数据表内部调节器时,微芯片给出了典型的低电压上限。通常,你需要安装大约两倍的电容,你需要在1.5-2.5核心电压要求的电容。
2019-10-30 12:25:07 评论

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我不得不说,我上面列出的两个例子传播了大约10年,第二个例子是大约25年前。我相信封装和一般的质量控制已经在那个时候得到了改善。而且在这两种情况下,它们都是带铅的部件,我怀疑第二个例子可能是在PCB组装破裂时受到压力的,这也是为什么它在上电后失效的原因。第一个例子,我认为浴盆曲线失败的例子。我必须承认,我不能再回忆起另一个由于质量问题导致盖子失效的例子了。我们确实有一个例子,一个家伙因为钽珠电容而几乎睁大了眼睛,我们相信这个电容器是反向极性布线的。设备到达时完全没电了,其中一名技术人员正在检查PCB,而此时PCB正在通电,钽珠像火箭一样从他耳边飞过,把两个引线留在PCB上。是一个可怕的清醒的现实检查,以确保安全。
2019-10-30 12:43:58 评论

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@安普…陶瓷帽“辉光”短路时,TA帽真正燃烧(或可能爆炸)。(正如你关于“火箭式钽帽”的故事所表明的。)我看到一些钽帽燃烧,它们最初是反向焊接的,然后通过解焊和重新焊接正确的方式被“修复”。在最初的事件之后,他们“燃烧”了几年。也就是说,如果熔断器的熔化温度超过,它们也会跳闸。低于200°C。所以保险丝在盖子热到足以造成重大损坏之前就会烧断。顺便说一句:如果功率水平足够低,唯一的损坏是盖子短路。非工作电路。例如,在5V/500mA时,你不应该看到附带的损坏。关于铌帽:2供货商:AVX和Vishay。如果一个人能够应付寿命预期(通常不是最高的),可以求助于铝帽。电容和电压是一回事,电容的损失是由于“自愈”a c造成的。完全不同的东西,一切都很好…
2019-10-30 12:57:19 评论

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大家好,非常感谢你们的意见、建议和经验。在我目前的PCB布局中,我不得不使用2.5m m的通孔部分作为Vcap去耦电容器,在下一个版本中,我将把这个改为SMD。S(法内尔2466541)。这两个板现在开始每一次,开关时钟和运行70MIPS测试程序可靠。谁会想到这么少的ESR会使工作和非工作的设计有所不同呢?我有几个其他板运行在高频SSB/CW收发器和开发VLF洞穴收音机。只是偶尔这些显示出意想不到的行为,我不能归咎于软件,我认为这是由于射频反馈。我现在想知道这些事件是否也应该归因于处理器板上使用的VCAP钽的ESR?我会改变他们,看看会发生什么。2017,Ron TaylorPenrith,坎布里亚郡,英国都是最好的。
2019-10-30 13:15:25 评论

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回到线程的原始推力,我遇到了类似的问题,但它来自3.3V线。我已经解耦了所有的VCC点(在dsPIC33EP64GS506上)与0.1uFSMD帽,以及Vcap引脚与10uF和100nF帽接地。当我的代码被激发时,我只会在调试模式下获得辅助时钟陷阱。经过大量的嗅探,我把一个10uf并联(顶部)的一个VCC解耦-工作良好。唯一的问题是,我正在调试一个感应加热器,我几乎放火烧我的桌子,因为集中精力在ICD而不是机器!(不要告诉我的老板)祝你在未来的一年里好运!
2019-10-30 13:33:58 评论

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