信号完整性分析信号反射

信号完整性：信号反射 信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到一个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本身的，也可能是中途或末端其他元件的。对于信号来说，它不会区分到底是什么，信号所感受到的只有阻抗。如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么他就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发生变化，不论是什么引起的（可能是中途遇到的电阻，电容，电感，过孔，PCB转角，接插件），信号都会发生反射。 那么有多少被反射回传输线的起点？衡量信号反射量的重要指标是反射系数，表示反射 电压和原传输信号电压的比值。反射系数定义为：ρ= 1212ZZZZ。其中：Z1为变化前的阻 抗，Z2为变化后的阻抗。假设 PCB 线条的特性阻抗为50 欧姆，传输过程中遇到一个100 欧姆的贴片电阻，暂时不考虑寄生电容电感的影响，把电阻看成理想的纯电阻，那么反射系 数为：ρ=315010050100，信号有1/3 被反射回源端。如果传输信号的电压是3.3V 电压，反射电压就是1.1V。 纯电阻性负载的反射是研究反射现象的基础，阻性负载的变化无非是以下四种情况：阻抗增加有限值、减小有限值、开路（阻抗变为无穷大 ）、短 路（阻抗突然 变为0）。 阻抗增加有限值： 反射电压上 面 的例 子 已 经 计 算 过了 。这时，信号反射点处 就会有两 个电压成分，一部 分是从 源端传来的3.3V 电压，另 一部 分是在 反射电压1.1V，那么反射点处 的电压为二 者 之 和，即 4.4V。 阻抗减小有限值： 仍 按 上 面 的例 子 ，PCB 线条的特性阻抗为50 欧姆，如果遇到的电阻是30 欧姆，则 反射 系数为 ρ=50305030=-0.25，反射电压为3.3*（-0.25）V= -0.825V。此 时反射点电压为3.3V+（-0.825V）=2.475V。 开路： 开路相 当 于阻抗无穷大 ，反射系数按 公 式 计 算 为1。即 反射电压3.3V。反射点处 电压为6.6V。可见 ，在 这种极 端情况下，反射点处 电压翻 倍 了 。 短 路： 短 路时阻抗为0，电压一定为0。按 公 式 计 算 反射系数为-1，说明 反射电压为-3.3V，因此 反射点电压为0。 由 于反射现象的存 在 ，信号传播路径 中阻抗发生变化的点，其电压不再 是原来传输的电压。这种反射电压会改 变信号的波 形 ，从 而 可能会引起信号完整性问 题 。 信号完整性分析---信号反射及阻抗匹配 信号反射产生的原因，当信号从阻抗为Z0 进入阻抗为Zl 的线路时，由于阻抗不匹配的原因，有部...