Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3.3V Regler & defektes CPLD?


von Arne S. (Gast)


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Salut,

ich habe hier insgesamt 9 PCBs. Alle aus derselben Charge, d.h. 
identisches Layout.
Bestückt ist u.a. ein TMS1117-3.3 (3.3V Regler) mit 10µF am Eingang (5V) 
und 10µF + 100nF am Ausgang (< 10mm Strecke).
Er muss lediglich ein XC9572XL (TQFP 100pin) mit 5x 100nF Abblock-Cs 
versorgen. Sieben PCB funtionieren, aber an zwei PCBs kommt der 3.3V 
Ausgang nur auf 1.1-1.2V. Alle Abblock-C + die 10µF+100nF am 
Reglerausgang habe ich schon entfernt. Keine Änderung.
Der Regler wird schnell warm. Stromaufnahme kann ich schlecht messen 
aufgrund der Einbausituation, aber die Wärmeentwicklung spricht sicher 
für sich.
Bei allen 7 guten plus den zwei defekten PCBs messe ich zwischen 3.3V 
Ausgang und GND 1kOhm im ausgebauten Zustand. Einen TMS1117 habe ich 
runtergelötet: tut einwandfei am Lab-Netzteil. Zwar ohne Last, aber auch 
ohne irgendwelche Cs am Ein- oder Ausgang.

Nun meine Fragen: ist das CPLD defekt? Kann ich noch irgendetwas messen, 
um diese Frage zu be-/entkräften?
Bevor ich ein TQFP100 runterlöte und ein anderes auflöte, möchte ich mir 
schon so sicher wie möglich sein.

von Falk B. (falk)


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Arne S. schrieb:
> Nun meine Fragen: ist das CPLD defekt?

Kann sein. Oder verdreht aufgelötet. Oder einfach Lötfehler 
(Zinnbrücken).
Schau dir alle Pins mit der Lupe an.

von Arne S. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Oder verdreht aufgelötet. Oder einfach Lötfehler
> (Zinnbrücken).
> Schau dir alle Pins mit der Lupe an.

Schon alles unter dem Mikroskop durchgepiepst: alles i.O. Pads habe mit 
dem zugehörigen Pin Durchgang und keinen Kurzschluss zu beiden 
Nachbarpins.

CPLD ist auch genauso herum aufgelötet wie alle anderen auch, d.h. der 
vertiefte Punkt stimmt mit meiner Markierung auf der PCB überein. Man 
lernt ja aus Fehlern ;-)
Die CPLD habe ich vor einem Jahr über Aliexpress aus China.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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1 kOhm an Halbleitern hat nicht viel zu sagen, das hängt von der 
Messspannung ab.
Spannungsregler ausbauen, mit dem Labornetzteil und Strombegrenzung 
einen Strom draufgeben. Wenn der das CPLD schon mit kleiner Spannung mit 
mehreren Watt heizt, ist es kaputt oder falsch eingelötet. Eine 
Wärmebildkamera sieht schon kleinere Verlustleistungen, das schont das 
CPLD, auch Vereisen mit Kältespray zeigt ungewöhnliche Hitze an. Es kann 
natürlich auch ein Abblockelko durchgeschlagen sein, dann wird der warm.

von Falk B. (falk)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> Spannungsregler ausbauen,

Kann man drin lassen.

> mit dem Labornetzteil und Strombegrenzung
> einen Strom draufgeben.

Jepp.

> Wenn der das CPLD schon mit kleiner Spannung mit
> mehreren Watt heizt, ist es kaputt oder falsch eingelötet.

Jain. Man sollte eine definierten Strom einspeisen, sagen wir um die 
100mA. Dann schaut man, was die Spannung macht. Sind es nur ein paar mV, 
ist es ein fetter Kurzschluß durch Lötzinn oder Fehler auf der Platine. 
Sind es eher 0,5-2V, ist es dein Defekt im CPLD oder verpolte Dioden 
oder Elkos.
Siehe Fehlersuche.

von Olaf (Gast)


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> Sind es eher 0,5-2V, ist es dein Defekt im CPLD oder verpolte Dioden
> oder Elkos.

Man hoert auch ab und an von Kerkos mit Kurzschluss auch wenn ich selbst
es noch nicht erlebt habe.

Olaf

von Arne S. (Gast)


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Olaf schrieb:

> Man hoert auch ab und an von Kerkos mit Kurzschluss auch wenn ich selbst
> es noch nicht erlebt habe.
Weshalb ich schon alle auf 3.3V Seite ausgelötet habe.

@Falk: Danke für die Beschreibung und Link.

BTW: der 1117 kann doch bis zu 800mA? Sollte bei 3.3V x 0.8A = 2,64W 
nicht Regler UND CPLD schon spürbar warm werden? Oder greift hier ein 
Mechanismus im Regler selbst?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Das ist die berühmte "Foldback-Kennlinie" der Spannungsregler. Wenn der 
merkt, dass zuviel Strom fließen würde, nimmt er die Spannung zurück 
eben auf die gemessenen 1,1V.

von Arne S. (Gast)


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Danke!
Kurze Messung: 1117 runtergelötet, alle Cs bestückt. 3.3V und GND ans 
LabNetzteil angeschlossen und in die + Leitung das Multimeter geklemmt 
(400mA Messbereich) und zwei Kabel fürs NT an das 3.3V Ausgangs- bzw. 
GND Pad gelötet. Spannung auf 3.3V eingestellt. MM und LabNT zeigen 
~50mA an, CPLD ist kälter als mein Daumen!
Lt. Datenblatt sollte ein XC9572XL um 20mA ziehen (ohne Last). Bei 
meinem hängen als Last 5V I/Os dran (2x 4MBit Flash, ein RTC und drei 
74HCT245). Der 5V Zweig steht aber nicht unter Spannung für obige 
Messung!

von H. H. (Gast)


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Arne S. schrieb:
> TMS1117

Gibt es nicht.

von Arne S. (Gast)


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Hast recht: AMS1117-3.3

Die NT Messung scheint "volatil" zu sein. Meist komme ich auf 50mA bei 
3.3V. Ab und an beim Ab- und Anstecken geht MM und NT-Anzeige auf ~120mA 
und die Spannung bricht auf 1.4V ein. Drehe ich die Strombegrenzung auf 
300mA auf, steigt die Spannung auf 2.4V. Übertreiben möchte ich es jetzt 
aber nicht.
Gerade probiert per JTAG zu programmieren, wenn I und U bei 50mA bzw. 
3.3V liegen: geht nicht. Ich gehe jetzt davon aus, dass das CPLD putt 
ist. :-/

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Arne S. schrieb:
> Bei meinem hängen als Last 5V I/Os dran (2x 4MBit Flash, ein RTC
> und drei 74HCT245).
> Der 5V Zweig steht aber nicht unter Spannung für obige Messung!
Interessant.
Dir ist der Vorgang "parasitäre Versorgung über IO-Pins" ein Begriff?
Denn wenns dumm läuft, dann kommst du an irgendwelchen CPLD-Ausgängen 
auf mehr als 0,5V und die Schutzdioden in den 5V-ICs beginnen zu leiten. 
Welche Pegel hast du an den CPLD-Pins in Richtung der unversorgten 5V 
ICs?

: Bearbeitet durch Moderator
von H. H. (Gast)


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Arne S. schrieb:
> Ab und an beim Ab- und Anstecken geht MM und NT-Anzeige auf ~120mA
> und die Spannung bricht auf 1.4V ein.

Latch-Up!

von Olaf (Gast)


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> Latch-Up!

Unglaublich! Das Wort wollte ich auch gerade sagen. :-D

Es ist echt erstaunlich was fuer fixe ein/ausgaenge diese CPLDs haben. 
Das sind die vermutlich auch darauf recht empfindlich.

Olaf

von Pandur S. (jetztnicht)


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Hoerte das Zeug vor oder nach dem Programmieren auf zu laufen ?

Dazu ist zu sagen..

Was ganz schlecht ist, sind offene Eingaenge. Die gehen auf CMOS 
Mittelpotential und der chip zieht Strom. Vor der Programmierung sind 
die Pins ... Gemaess Datenblatt.
Ueblicherweise generieren die Tools auch einen Belegungsplan, auf 
welchem die Pins zugeordnet sind und beschrieben wird, wie die leeren 
Pins zu beschalten sind.

Die von den Tools/Datenblaettern vorhergesagten Stroeme sind oft nur 
fuer 1/10 der Gatter auf's Mal schaltend. Bedeutet der effektive Strom 
kann impulsmaessig 10 Mal hoeher sein. Wenn die Schaltregler und Caps 
diesen Strom nicht liefern koennen, kann die Spannung kurz einbrechen, 
und der Chip kann in einen undefinierten Zustand geraten.

: Bearbeitet durch User
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