鏈路中為什么會(huì)發(fā)生反射？

話不多說(shuō)，直接上圖：

反彈圖（Lattice Diagrams）

看懂了嗎？搞懂這張圖其實(shí)需要了解：

1、為什么會(huì)發(fā)生反射？

問(wèn)為什么發(fā)生反射，我們假設(shè)不發(fā)生反射，那么邊界處電壓就會(huì)不連續(xù)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的電場(chǎng)。你能想象嗎？或者說(shuō)邊界處電流就會(huì)不連續(xù)，就會(huì)在此處產(chǎn)生凈電荷。

所以說(shuō)，反射的本質(zhì)是為了系統(tǒng)的穩(wěn)定。產(chǎn)生反射回源端的電壓是為了吸收入射信號(hào)和傳輸信號(hào)不匹配的電壓和電流。

2、反射系數(shù)

信號(hào)開(kāi)始傳輸，阻抗發(fā)生變化（瞬時(shí)阻抗發(fā)生改變的地方稱(chēng)為阻抗突變），部分信號(hào)將沿著與原傳播方向相反的方向反射，而另一部分將繼續(xù)傳播，但幅度會(huì)有所改變。

反射系數(shù)為第二個(gè)阻抗與第一個(gè)阻抗之差除以兩者之和。

3、三種端接

傳輸線端接有三種典型的情況：開(kāi)路，短路，匹配。

參考反射系數(shù)公式，可以得出：

1.ρ=0，Z2=Z1，代表阻抗相等，沒(méi)有反射。

2.ρ=1，Z2為無(wú)窮大，代表完全正反射，在終端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與入射波大小相同但方向相反的反射波。測(cè)量開(kāi)路端電壓，將得到兩個(gè)電壓之和。

3.ρ=-1，Z2為0，代表負(fù)反射，終端短路，反射信號(hào)即可以理解為返回路徑上的回流。

4、反射圖

回到文字開(kāi)頭的反射圖，入射電壓為： 1V x 50/(10+50)=0.84V

當(dāng)信號(hào)在傳輸線終端的阻抗不連續(xù)點(diǎn)被反射時(shí)，信號(hào)的一部分將反射回源端。當(dāng)反射信號(hào)到達(dá)源端時(shí)，若源端阻抗不等于傳輸線阻抗就將產(chǎn)生二次反射。接著，若傳輸線的兩端都存在阻抗不連續(xù)，信號(hào)將在驅(qū)動(dòng)線路和接收線路之間來(lái)回反射，直到最后達(dá)到直流穩(wěn)態(tài)。對(duì)于無(wú)損傳輸線，信號(hào)會(huì)在兩端之間無(wú)休止的震蕩下去，永遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值?，F(xiàn)實(shí)中所有的傳輸線都是有損的，信號(hào)反復(fù)傳播震蕩過(guò)程中會(huì)不斷衰減，最終趨于穩(wěn)態(tài)值。

5、總結(jié)

為什么源電壓為1V，視頻仿真得出的最大電壓是1.667 V？這是因?yàn)閭鬏斁€結(jié)構(gòu)共振。沒(méi)有所謂的電壓守恒，只有能量守恒。

在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，沒(méi)有反射是不可能的，而SI工程師的責(zé)任和使命：將反射控制在鏈路的裕量之內(nèi)。至于鏈路中有哪些反射？如何控制？后面再說(shuō)。


審核編輯：劉清