高速信號的反射是如何形成的？資料下載

談及特性阻抗，我們熟知實際電路中最大功率傳輸定理是關(guān)于負載與電源相匹配時，負載能獲得最大的功率的定理。遷移到高速電路中，激勵電路特性與傳輸線特性極大地影響了從一個裝置傳送到另一個裝置信號的完整性。在高速電路中要想把信號能量從源端全部傳送到負載，必須使傳輸線特征阻抗與信號的源端阻抗和負載阻抗匹配，否則信號會發(fā)生反射，導(dǎo)致信號波形的畸變。 反射就是在傳輸線上的回波。信號功率(電壓和電流)的一部分傳輸?shù)骄€上并達到負載處，但是有一部分被反射了。源端與負載端阻抗不匹配會引起線上反射，負載將一部分電壓反射回源端。如果負載阻抗小于源阻抗，反射電壓為負，反之，如果負載阻抗大于源阻抗，反射電壓為正。布線的幾何形狀、不正確的線端接、經(jīng)過連接器的傳輸及電源平面的不連續(xù)等因素的變化均會導(dǎo)致此類反射。 反射通俗點講，在傳輸線上任何地方出現(xiàn)阻抗不連續(xù)，就會產(chǎn)生反射。 信號反射是一個很嚴(yán)重的問題，因為信號反射會產(chǎn)生過沖和下沖現(xiàn)象，過沖是指信號跳變的第一個峰值或谷值，它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應(yīng)；下沖是指信號跳變的下一個谷值或峰值。過沖與下沖都是不利的因素，過大的過沖電壓經(jīng)常長期性地沖擊會造成器件的損壞，嚴(yán)重的下沖會超過接收器件的門限而導(dǎo)致電路的邏輯錯誤。如果信號在驅(qū)動器和接收器之間來回多次反射，就會產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象，這增加了信號穩(wěn)定所需要的時間，從而也影響了系統(tǒng)穩(wěn)定的時序。 一般做電路設(shè)計中，如果時鐘信號鏈路比較長，會在時鐘輸出信號上串接一個小電阻，至于為什么，很多成熟設(shè)計都是這么做，算是一個經(jīng)驗設(shè)計方法。實際上， 其實這個小電阻的作用就是為了解決信號反射問題。而且隨著電阻的加大，振鈴會消失，但你會發(fā)現(xiàn)信號上升沿不再那么陡峭了。這個解決方法叫阻抗匹配，一定要注意阻抗匹配，阻抗在信號完整性問題中占據(jù)著極其重要的地位。 反射的產(chǎn)生如下列圖所示，表示第一次反射： 如何消除反射： 在高速系統(tǒng)中反射的消除方法一般是控制傳輸線的阻抗連續(xù)性。一般方法有： 仔細設(shè)計系統(tǒng)的疊層結(jié)構(gòu)，并按照一直的阻抗設(shè)計原則，來決定各個布線層傳輸線的物理和幾何參數(shù)，以達到期望阻抗。 仔細設(shè)計信號的回流路徑，保證回流路徑的完整性，能夠為傳輸線提供一致的參考平面； 按照阻抗匹配的設(shè)計原則，在傳輸路徑的適當(dāng)位置放置匹配電阻來控制反射； 仔細設(shè)計整個傳輸路徑的拓撲結(jié)構(gòu)，盡量減少分支數(shù)量和減小Stub線的長度。 來源：面包板博客/啟芯 原文地址： 聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有，如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系小編進行處理。(mbbeetchina)