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2026-03-06 18:41:52 +08:00
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+# 实验报告：PPMU2.0 DPS板卡挡位切换对电源
+
+## 基本信息
+| 项目         | 内容                  |
+|--------------|-----------------------|
+| 实验日期     | `2026-03-06`          |
+| 负责人       | `沈浴阳`              |
+| 报告版本     | `V1.0`                |
+| 板卡编号     | `JC124M060_A1`              |
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+---
+## 一、实验背景
+
+  在PPMU2.0板卡搭配64DPS的配置情况下，ATE软件连接板卡(Connect)，外部校准等情况下，K7板卡上的LED灯(FPGA_DONE)会熄灭
+ 
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+
+## 二、实验目的
+<!-- 清晰描述实验要验证的关键问题 -->
+1. 目标1：`确认K7灯灭原因(怀疑电源问题)`
+2. 目标2：`尝试修复/规避问题`
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+
+## 三、实验环境
+- **硬件配置**  
+  - PPMU2.0 板卡一套：
+    - PMU: JC124M014_A7
+    - DPS: JC124M060_A1 * 2
+    - MOLEX: JC124M038_A8
+    - K7_w/_NOR: JC124M049_A1 * 2
+- **软件环境**  
+  `N/A`
+- **物理环境**  
+  `温度：25±2℃ | 湿度：45±5%RH`
+
+---
+
+## 四、实验步骤
+### 1. 准备工作
+<!-- 分步骤描述准备过程 -->
+1) 步骤描述1：`准备示波器、软硬件环境`
+2) 步骤描述2：`板卡上电`
+
+### 2. 测试流程
+<!-- 按顺序记录关键操作 -->
+1. 板卡上电，等待所有子板上线&K7固件下载完成
+2. 连接板卡，执行DPS Force
+3. 观察是否灯灭
+4. 进一步缩小怀疑范围至DPS板卡上运放供电，隔离指令
+5. 单独发送运放供电切换指令
+6. 测量各供电状态
+
+---
+
+## 五、实验结果
+### 关键数据记录
+| 测试点 | 预期值 | 实测值 | 单位 |
+|--------|--------|--------|------|
+| +15V_VIN(w/_64DPS)   |  14.5~15.5   | 12.310   |  V    |
+| +15V_VIN(w/_32DPS)   | 14.5~15.5 | 13.606 | V |
+| S1_PP5V_EN | >1.17| 1.0442 | V |
+| S1_FPGA_1V0(w/_64DPS)  | 1.0    | 0.4   | V    |
+
+
+### 波形/现象记录
+**图1：K7板 5V Enable信号受影响**  
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/S1_PP5V_EN.jpg)  
+
+**图2：DPS运放电源切换瞬间VIN15V波形**  
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_15V.jpg)  
+
+**图3：64DPS运放电源9V->13V波形与VIN15V波形**
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_vs_OPADJ_w_64DPS_1.jpg)
+
+**图4：64DPS运放电源13V->9V波形与VIN15V波形**
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_vs_OPADJ_w_64DPS_2.jpg)
+
+**图5：32DPS运放电源9V->13V波形与VIN15V波形**
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_vs_OPADJ_w_32DPS_1.jpg)
+
+**图6：32DPS运放电源13V->9V波形与VIN15V波形**
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_vs_OPADJ_w_32DPS_2.jpg)
+
+**图7：64DPS VIN15V波形与运放电源导致运放电源进入硬保护**
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_OPADJ_FB_1.jpg)
+
+**图8/9：64DPS 运放电源芯片进入过流保护**
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/VIN_OPADJ_FB_2.jpg)
+
+![](../../_images/DPS_Amp_Pwr/OPADJ_PG_1.jpg)
+---
+
+## 六、问题分析
+<!-- 使用故障树等结构化方法 -->
+```{mermaid}
+graph TD
+A[K7重启] --> B[K7核压过低]
+B --> C[前级电源输出异常]
+C --> D[K7 5V电源芯片EN脚电压过低]
+D --> E[EN通过VIN电阻分压得出]
+E --> F[VIN跌落]
+F --> G[DPS运放供电切换导致]
+```
+
+```{mermaid}
+graph TD
+A[DPS运放供电切换导致] --> B[使用ADG1434进行反馈电阻切换]
+B --> C[反馈电阻切换存在空白时间，此时反馈网络开路]
+C --> D[电源芯片TPS54821识别内部MOS管存在过流]
+D --> E[电源芯片进入过流保护]
+C --> F[+15V_VIN因瞬时大电流跌落]
+E -"若在~1.3ms内故障未缓解"-> G[TPS54821关闭~37ms后重启]
+```
+
+---
+
+## 七、结论与建议
+
+✅ **实验结论**  
+
+1. `TPS54821` 不可使用当前切换反馈电阻的方式切换输出电压，根据现象可反推出存在瞬时大电流`
+2. 此瞬时大电流会拉低板卡上主要的供电：`+15V`
+   1. 在`32DPS`的配置下，`+15V`会被拉低至`~13V`
+   2. 在`64DPS`的配置下，`+15V`会被拉低至`~12V`
+3. K7的二级电源`+5V`的`EN`通过分压电阻分压`VIN`，由于配比问题，EN的VIN阈值约为`13V`,低于此值K7次级电源会掉电
+4. `TPS54821`在`64DPS`配置下，切换输出电压时，存在长时间处于`Overcurrent`的可能性，此时芯片将进入`~37ms(16384 cycles)`的关断状态，之后重启，此时输出电压将缓慢滑落，直到重启
+
+⚠️ **改进建议**  
+
+- 建议1：修改`ARM固件`，避免64DPS**同时**切换运放供电
+- 建议2：修改`K7 BOM`，更换EN分压电阻，允许更多的VIN跌落
+- 建议3：修改`DPS裸板`，调整修改电源输出电压的方式