时间:2025-07-15 浏览量:
问题:某项目软件开发的同事发现,手机插入充电器后,存在一定的概率信号掉线。
分析过程:
首先硬件先用故障机做故障规律复现,经过测试,发现手机插入适配器出现概率大,手机插入PC USB口出现概率小。
且软件查阅日志发现,手机MODEM掉线发生前,芯片读取了某内核供电电压0.9V后出现,怀疑和硬件供电有关。
故 使用示波器排查对应供电电源,观察手机插入适配器时和插入PC USB时,该内核电源有何差别。
仔细测试一轮下来发现,适配器插入的时候,此电源会有毛刺现象,进一步测试发现,只要这个毛刺电压超过1.2V就会出现掉线。而适配器插入的时候,大概率超过1.2V,PC USB插入的时候,小概率超过1.2V。
图1
分析到这里,好像问题就和这个毛刺电压有关了。
首先怀疑热插拔问题导致毛刺,单独接5V,不接GND,故障继续出现。
当大家正准备庆祝的时候,做了第二个补充实验,发现单独接GND,不接5V也会出现故障和毛刺波形。
这一下,相当于一瓢冰水浇下来。
热插拔,两个不同供电系统的设备,在互相连接的一刹那,由于各自所携带的电子数量不平衡,会存在随机的电子迁移平衡过程。电子迁移伴随电流流动。
如果此电子迁移是经过芯片的GPIO迁移,轻则重启、死机,重则烧毁。
我们VCC仅仅接触造成掉线,怀疑是VCC迁移过程造成毛刺。
常见的热插拔的接口是USB接口,为了避免电子迁移过程造成设备损伤,通常在不同设备连接的时候,是让彼此的参考地先连接,电子在参考地之间迁移,此迁移电流不会影响到设备工作。
上图是USB A口实物图,可以看出两边的PIN脚靠外,中间的PIN脚靠内。因为两边是GND和VCC。也就意味着USB插拔的时候,是GND和VCC先接触,这样让设备达到电子平衡,而不影响芯片DP/DM引脚。
而我们的补充实验发现,适配器的GND和手机接触也会造成死机。那就意味着此问题不是热插拔造成。
于是故障分析陷入困境,感觉无路可走。
没有办法给原厂FAE提出技术支持,原厂FAE建议我们观察芯片的PS HOLD引脚和系统RST复位引脚状态。
经过测量发现,PS HOLD引脚并未有明显异常,但是系统RST复位引脚有细微的变化,经过原厂确认,此细微变化不应该造成异常。
但是经过FAE的提示,我们会想到,之前我们有项目焊接JTAG线以后,会特容易死机。而我们此次出现故障的机器恰恰是软件手里焊接了JTAG线的机器。并且前面几轮正常测试都未发现此类故障。
立马进一步做实验,首先将JTAG线全部拿掉,故障率大大降低。
然后,重新焊接好JTAG线,但是其中的复位信号线不焊接,故障率几乎不变,还是很难出现。
再然后,将JTAG里面的复位信号线焊接回来,故障率急剧升高,立马和之前出现概率差不多了。
如果人为加长JTAG信号里面的复位线,只要超过10cm,发生概率几乎是100%!而一旦变短到5cm以内,此问题出现概率就大大降低到5%以下。
结论:不同设备之间连接过程的电子迁移造成的电流,会有一定的电磁辐射,如果此时有复位信号以飞线的方式做了延长处理,就会相当于一个天线在接收这个电磁辐射,一旦天线效应满足一定的条件,就会形成干扰信号,进而造成系统异常。
而前面测量的电压毛刺等现象,可能是示波器探头接收到了此电磁辐射,从而显示在示波器上,实际上很可能供电电源是干净的。(此处我们并未使用弹针接地方式复测电源波形)
出现故障,无论是整机还是单板,如果有正常的机器,最好先将其中的差异全部列举出来,一个个重点排查,这样可以提升问题解决的效率。