Files
pcb/docs/POWER_TREE.md
T
onur 95609a6b6a Complete the routing: 0 DRC violations, 0 unconnected
The board now routes end to end. Every net carrying two or more pads is a
single connected copper group (216 nets, 1175 pads); kicad-cli reports 0 DRC
violations and 0 unconnected items with zones refilled.

Freerouting was never the blocker. The 14 remaining opens were three separate
defects:

1. Obstacles in route_local_power.py modelled every pad as its axis-aligned
   bounding box. A 0.8-mm BGA dogbone site sits diagonally between four lands:
   true clearance 0.1407 mm, but the box test measured 0.4 mm from the box edge
   and rejected it, so no via could be placed anywhere in the Ti375 escape
   field. Replaced with an exact rounded-rectangle model, validated against
   KiCad's own SHAPE::Collide to 0.00 um over 14850 samples. Same 0 DRC and one
   fewer unconnected at the route_local_power stage.

2. CLOCK's 0.15-mm clearance cannot physically escape the BGA: two adjacent
   0.45-mm dogbone vias on 0.8-mm pitch leave a 0.35-mm channel and a 0.10-mm
   trace needs 0.40 mm. HARD_TCK and MAX_SCLK could never leave the package.
   New rule "Ti375 escape field copper clearance" relaxes clearance to the
   0.10 mm this field already uses, only where both objects are inside U1's
   courtyard. The clock trunk keeps 0.15 mm outside it.

3. RF_NO_DIGITAL was a rectangle reaching 7 mm past the RF line, covering the
   MAX2771's whole digital pin field and forcing every U21 output onto F.Cu
   alone. Narrowed to the corridor generate_pcb.py already reserves as
   TEMP_RF_LINE (y <= 43.7), clearing RF copper by 1.1 mm. The RF return path
   is guaranteed by the unrouted L2/L7 ground planes, not by this area.

scripts/close_remaining.py replaces the ad-hoc residual scripts: a multi-layer
maze over (x, y, layer) at 0.1 mm on all five routable layers, seeded from all
copper of both groups, exact clearances, 0.10-mm necking inside the escape
field, and reversible rip-up that rolls back entirely if a displaced net cannot
be put back. ~150 s for the whole board.

Also removes the regenerable intermediate boards, one-off session logs and the
superseded residual scripts, and tracks board_routed.* as the deliverable.

The 402 schematic-parity warnings are pre-existing and unchanged: 199
auto-named unconnected pins, 199 footprint library-nickname mismatches, and 4
mounting holes with no symbol. None affects connectivity or fabrication.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_012KaTmCCxCEW4awsmXRNT1d
2026-09-01 11:58:41 +03:00

5.1 KiB
Raw Blame History

Güç ağacı, sıralama ve reset

Giriş yolu

Kartta üç ayrı USB-C/güç konnektörü vardır ve hiçbiri birden fazla rolü paylaşmaz: J7 yalnızca USB-C güç girişidir, J3 yalnızca harici 5 V güç girişidir, J1 ise yalnızca JTAG/UART debug portudur ve SYS5'i hiçbir zaman beslemez.

J7 USB-C VBUS -> U7 TPS259470A (2.69 A typ) -> USB5_PROT --+
                                                             +-> U9 TPS2121 -> SYS5
J3 EXT_5V ----> U8 TPS259470A (4.04 A typ) -> EXT5_PROT --+

J1 USB-C VBUS -> yalnızca yerel algılama (U5 VBUS_DET, FTDI_RESET_N bölücüsü);
                  SYS5'e veya herhangi bir eFuse'a bağlı değil.

Her iki eFuse yaklaşık 4.0 V UV ve 5.8 V OV eşiğine, kontrollü output slew'a, fault test noktasına ve true reverse-current blocking'e sahiptir. U9 4.5 A limitli power mux'tur; yakın geçerli girişlerde harici 5 V yolu önceliklidir. Böylece J7 ve J3 aynı anda bağlı olsa bile SYS5 her zaman tek bir kaynaktan beslenir, ikisi asla toplanmaz.

USB güç yolunda TUSB320 (U35, J7 üzerinde) CC ilanını decode eder ve TUSB_OUT1/TUSB_OUT2 üzerinden U10'a bildirir. MAIN_EN, yalnızca J7 3 A ilan ettiğinde veya harici giriş gerçekten U9 tarafından seçildiğinde yükselir. VCC3V3_AUX ise U12 üzerinden SYS5 var olduğu sürece supervisor/debug mantığını besler.

J1'in kendi TUSB320'si (U5) yalnızca CC Rd terminasyonu ve UFP algılaması için kalır; onun OUT1/OUT2 çıkışları artık hiçbir mantığı sürmez, çünkü J1 gücü hiçbir zaman SYS5'e taşımaz. J1'in VBUS pini yalnızca iki yerel bölücüyü besler: U5'in VBUS_DET girişi ve FT4232H'nin self-powered FTDI_RESET_N algılaması. Böylece FT4232H, J1'e gerçek bir USB host takılmadığı sürece resette kalır; bu davranış J7 veya J3 üzerinden kart güçlendirilmiş olsa bile değişmez.

Ray üretimi

Sıra Ray Regülatör Nominal kapasite Yükler
0 VCC3V3_AUX U12 TPS7A2033 300 mA TUSB320, FT4232H I/O/regülatör, EEPROM, supervisor ve reset mantığı
1 VCC0V95 U13 TPS6287B15 15 A sınıfı Ti375 VCC/VCCA/VDD_SOC
2 VCC1V8 U14 TPS62867 6 A sınıfı Ti375 VCCAUX/config/HSIO, QSPI, iki 1.8 V PMOD
3 VCC3V3 U15 TPS62867 6 A sınıfı Ti375 HVIO, SCH16T, FTDI izolasyon bufferları, iki 3.3 V PMOD
4 VCC3V0_RF U17 TPS7A2030 300 mA MAX2771 RF/PLL/IF/VCO
4 VCC3V0_DIG U18 TPS7A2030 300 mA MAX2771 digital/ADC, Ti375 BR0/TR0 VCCIO
4 VCC3V0_CLK U19 TPS7A2030 300 mA 16.368 MHz ve 40 MHz osilatörler
bağımsız VCC3V3_ANT U20 TPS7A2033 300 mA J5 3.3 V aktif anten seçeneği; U27 çıkışı 100 mA ile sınırlar

Bu tablo regulator sınıfını gösterir. Toplam çıkış gücü SYS5 giriş gücünü, eFuse/mux limitini ve termal sınırı aşamaz.

FPGA açılış sırası

  1. MAIN_EN, U13 core buck'ı etkinleştirir.
  2. 0.95 V regülasyona girince U13 CORE_PG yükselir.
  3. CORE_PG, U16 LM3880'i başlatır.
  4. SEQ_FLAG1 U14'ü açar; VCC1V8 oluşur ve U14 PG_1V8 verir.
  5. SEQ_FLAG2 U15'i açar; VCC3V3 oluşur ve U15 PG_3V3 verir.
  6. 3.3 V LDO'ları açarak üç 3.0 V rayını oluşturur.
  7. U28 VCC3V0_DIG > 2.79 V gördükten sonra CT açık seçimiyle yaklaşık 20 ms bekler ve FPGA_POWER_OK_N bırakılır.
  8. U34 aşağıdaki mantığı üretir:
ALL_FPGA_POWER_OK = CORE_PG
                  AND PG_1V8
                  AND PG_3V3
                  AND FPGA_POWER_OK_N
                  AND SEQ_FLAG3
  1. Sonuç doğru olunca U32 CRESET_N'i bırakır ve Q1 U29/U30 buffer OE'yi açar.

Reset kaynakları

Kaynak Koşul CRESET yolu
Power valid ALL_FPGA_POWER_OK=0 U32 açık-drenç çıkış low
FTDI BDBUS4 low U31 açık-drenç çıkış low
Kart butonu SW1 basılı U33 açık-drenç çıkış low
Harici J4 pin 1 GND'ye çekilir 1k/4.7nF filtre, U33 açık-drenç output low

CRESET_N üzerinde tek pull-up R35=10 kohm ile VCC1V8'adır. Hiçbir reset sürücüsü high sürmez; dolayısıyla farklı power domain çıkışları çatışmaz. Harici reset pini dry-contact/open-drain girişidir, harici bir gerilim kaynağı değildir.

Kapanış davranışı

Bir izlenen ray bozulduğunda ilgili PG düşer, U34 sonucu hemen düşük olur, CRESET_N çekilir ve FTDI'nin FPGA'ya doğru sürücüleri high-Z yapılır. Bu yapı yalnızca boot sırası için değil brown-out/back-power koruması için de kullanılır. LM3880 power-down sırasında FLAG3→FLAG2→FLAG1 ters sırasını uygular.

Ölçüm sırası

İlk enerjilemede akım limitli laboratuvar kaynağı kullanılmalı ve şu sıra osiloskopla doğrulanmalıdır:

  1. TP6 SYS5 ve TP7 VCC3V3_AUX.
  2. TP8 VCC0V95.
  3. TP9 VCC1V8.
  4. TP10 VCC3V3.
  5. TP12 VCC3V0_DIG.
  6. TP13 FPGA_CRESET_N ve TP14 FPGA_CDONE.

TP13, son rail valid olduktan yaklaşık 20 ms sonra yükselmelidir. Boot tamamlandığında TP14 yükselmelidir. Gerçek inrush ve steady-state akımları ölçülmeden PMOD veya aktif anten yükü bağlanmamalıdır.