全程示波器分析苹果A1708时序（type-c升压）

会员821162 · 发表于 2022-8-13 10:13:36

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本帖最后由黄祺益于 2022-8-15 20:39 编辑

A1708:

820-00875
820-00840
820-00361

全板时序大概分4个模块
1、公共点电压的产生
  2、开机电路
3、供电电路
   4、复位电路
其中公共点电压的产生分为3步
         1、5V隔离点电压
            2、EC的待机
            3、5V-20V的升压
5V隔离点电压（PPDCIN_G3H）的产生（1-7）

A1708 升压.jpg

J3300输出的5.1V电压PP20V_USBC_XB_VBUS，一路去往Q3200的7脚；另一路给U3200的VBUS脚供电
U3200得到5.1V的主供电后，内部3个LDO分别产生3.3V线性电压PP3V3_UPC_XB_LDO 、数字电路的1.8V
线性电压PP1V8_UPC_XB_LDOD、以及模拟电路的1.8V线性电压PP1V8_UPC_XB_LDOA
U3200延时输出7.13V的电压UPC_XB_GATE2 控制Q3200内部的第1个MOS管导通
U3200延时输出10.9V 的电压UPC_XB_GATE1控制Q3200内部的第2个MOS管导通
Q3200的7-8脚之间导通后将J3300输入的5.1V电压PP20V_USBC_XB_VBUS转换成5.1V的PPDCIN_G3H

(Q3200起到内外隔离的作用，所以PPDCIN_G3H称为隔离点电压)

相关信号波形对比（图1 图2 ）

图1
CH1: PP20V_USBC_XB_VBUS
CH2: PP3V3_UPC_XB_LDO
CH3: PP1V8_UPC_XB_LDOD
CH4: PP1V8_UPC_XB_LDOA

图1-18.03.png

图2
CH1: PP1V8_UPC_XB_LDOA    1.82V
CH2: UPC_XB_GATE2 升压前7.13V
CH3: UPC_XB_GATE1 升压前10.9V
CH4

PDCIN_G3H 升压前5.13V

图2-18.16.png

EC待机（8-15）

A1708 升压.jpg

5.1V的PPDCIN_G3H经过检流电阻R7020后给充电芯片U7000 的P_IN脚供电（P_IN是U7000的主供电脚之一）
PPDCIN_G3H经过R7015和R7016分压后产生1.27的电压TBA_AUX_DET作为充电芯片的适配器插入检测信号
PPDCIN_G3H经过保险电阻R6906和双二极管后改名为PPVIN_G3H_P3V3G3H，给U6990供电
同时还给充电芯片的MPM_PBUS脚供电，充电芯片内部LDO降压产生5V的线性电压TBA_VDDA
TBA_VDDA给CELL脚供电用于设定公共点电压，TBA_VDDA经过限流电阻R7075后给VDDP脚供电
充电芯片延时发出EC待机电压开启信号PM_EN_P3V3_G3H，去往EC待机供电芯片U6990
U6990在供电、开启正常后通过PWM降压方式产生3.42V的EC待机电压PP3V3_G3H
PP3V3_G3H 一路给充电芯片的VR1_3P3脚供电，另一路给EC的VDDA脚供电，同时还去往U3200的VIN_3V3脚用于取代
其内部3.3V线性电压供电，以降低功耗，PP3V3_G3H经过U5165降压后产生3.0V的参考电压PP3V0_S5_AVREF_SMC
给EC的VREFA+ 脚供电
充电芯片在检测到AUX_DET脚电压大于0.8V后延时发出SMC_AUX_OK通知EC已检测到适配器插入
充电芯片在检测到SMC_RST_IN脚为低电平后延时从SMC_RST*脚反相输出3.3V的复位信号SMC_RESET_L
SMC_RESET_L去往U8510的12脚，经U8510缓冲后从9脚输出3.3V的复位信号BUF_SMC_RESET_L 用于复位EC
EC复位正常后，读取内置程序，并配置GPIO脚

相关信号波形对比（图3 图4 ）

图3
CH1: PPVIN_G3H_P3V3G3H 5.13V
CH2: TBA_AUX_DET 1.27V
CH3: TBA_VDDA 5.06V
CH4: PM_EN_P3V3_G3H 5.06V

图3-10.11.png

图4
CH1: PP3V3_G3H 3.41V
CH2: PP3V0_S5_AVREF_SMC 2.99V
CH3: SMC_CLK12M_EN 3.41V
CH4: BUF_SMC_RESET_L 3.41V

图4-19.54.png

5V-20V升压（16-25）

A1708 升压.jpg

U3200在VIN_3V3脚得到3.3V供电后，会通过SPI总线读取外挂ROM芯片U2890内部的程序，并配置GPIO脚
U3200内部LDO产生1.0V的线性电压 PP1V1_UPC_XB_LDO_BMC
U3200和EC通过EC的第4组SM总线通讯(SMBUS_SMC_4_G3_SDA 、SMBUS_SMC_4_G3_SCL)
U3200通过CC总线和适配通讯（USBC_XB_CC1、USBC_XB_CC2）
适配器和U3200 通讯完成后，输出20V的电压PP20V_USBC_XB_VBUS
CD3215在检测到适配器输出20V电压后
U3200输出22.1V的电压UPC_XB_GATE2 控制Q3200内部的第1个MOS管导通
U3200输出25.8V 的电压UPC_XB_GATE1控制Q3200内部的第2个MOS管导通
Q3200的7-8脚之间导通后将J3300输入的20V电压PP20V_USBC_XB_VBUS转换成20V的PPDCIN_G3H
充电芯片通过AUX_DET脚检测到输入电压从5V--20V
充电芯片和EC通过EC的第5组总线通讯（SMBUS_SMC_5_G3_SCL 、SMBUS_SMC_5_G3_SDA）
充电芯片通过升降压电路，将输入的20V电压通过PWM方式降压产生13V的公共点电压PPBUS_G3H

相关信号波形对比（图5 图6 图7 图8）

图5
CH1: BUF_SMC_RESET_L
CH2: UPC_XB_SPI_CS_L
CH3: PP1V1_UPC_XB_LDO
CH4:SMBUS_SMC_4_G3_SDA

图5-13.09.png

图6
CH1: SMBUS_SMC_4_G3_SDA
CH2: SMBUS_SMC_4_G3_SCL
CH3: USBC_XB_CC1
CH4: PP20V_USBC_XB_VBUS 升压后 20V

图6-14.06.png

图7
CH1 PP20V_USBC_XB_VBUS  升压前 5.13V 升压后 20.1V
CH2: UPC_XB_GATE2 升压前7.13V    升压后  22.1V
CH3: UPC_XB_GATE1 升压前10.9V    升压后 25.8V
CH4

PDCIN_G3H 升压前 5.13V 升压后20.0V

图7-18.36.png

图8
CH1: PPDCIN_G3H 20.0V
CH2: TBA_AUX_DET    5.03V
CH3: SMBUS_SMC_5  3.3V
CH4: PPBUS_G3H  13V

图8-18.53.png

其他相关信号波形对比图

1、EC的时钟是在升压后才工作（图9 、图10）

图9
CH1: PP3V3_G3H 3.41V
CH2: PP3V0_S5_AVREF_SMC 2.99V
CH3: SMC_CLK12M_EN 3.41V
CH4: BUF_SMC_RESET_L 3.41V

图9.png

图10
CH1

PBUS_G3H 13V
CH2:SMC_CLK12M_EN 3.3V
CH3: SYSCLK_CLK12M_SMC 12M
CH4: BUF_SMC_RESET_L 3.3V

图10.png

2、CC总线并非是一组，每次通讯只需单根，假设正插采用CC1时，则反插采用CC2 (图11、图12)

图11 (适配器正插)
CH1: SMBUS_SMC_4_G3_SDA
CH2: USBC_XB_CC1
CH3: USBC_XB_CC2
CH4: PP20V_USBC_XB_VBUS 升压后 20V

图11.png

图12 (适配器反插)
CH1: SMBUS_SMC_4_G3_SDA
CH2: USBC_XB_CC1
CH3: USBC_XB_CC2
CH4: PP20V_USBC_XB_VBUS 升压后 20V

图12.png

3、EC复位和 CD3215读取外挂ROM 对比（图13）

图13
CH1: BUF_SMC_RESET_L
CH2: UPC_XB_SPI_CS_L
CH3: PP20V_USBC_XB_VBUS 升压后 20V
CH4:SMBUS_SMC_4_G3_SDA

图13.png

4、CD3215读取外挂ROM 对比1V线性电压（图14）

图14
CH1: PM_EN_P3V3_G3H
CH2: PP3V3_G3H 3.41V
CH3: UPC_XB_SPI_CS_L
CH4: PP1V1_UPC_XB_LDO

图14.png

5、CD3215控制产生5V的PPDCIN_G3H  在读取外挂ROM 之前（图15）

图15
CH1: PP1V8_UPC_XB_LDOA    1.82V
CH2: UPC_XB_SPI_CS_L       ROM 1脚
CH3: UPC_XB_GATE1 升压前10.9V    升压后 25.8V
CH4 :PPDCIN_G3H    5.13V

图15.png

6 、ACOK 在EC复位之前（充电芯片检测到TBA_AUX_DET大于0.8V后发出）（图16）

图16
CH1: TBA_AUX_DET
CH2: PP3V3_G3H
CH3: SMC_BC_ACOK
CH4: BUF_SMC_RESET_L

图16.png

公共点电压（PPBUS_G3H）实验：

1、拆AUX_DET电阻（图17）

图17  （有20V升压，无公共点电压PPBUS_G3H）
CH1: PPDCIN_G3H 20.0V
CH2: TBA_AUX_DET    5.03V
CH3: SMBUS_SMC_5  3.3V
CH4: PPBUS_G3H  13V

拆AUX_DET电阻 (1).png

2、断开EC和充电I2C总线

图18 （有20V升压，无公共点电压PPBUS_G3H）
CH1: PPDCIN_G3H 20.0V
CH2: TBA_AUX_DET    5.03V
CH3: SMBUS_SMC_5  3.3V
CH4: PPBUS_G3H  13V

断开EC和充电I2C总线 (1).png