【導(dǎo)讀】信號沿傳輸線向前傳播時(shí)，每時(shí)每刻都會(huì)感受到一個(gè)瞬態(tài)阻抗，這個(gè)阻抗可能是傳輸線本身的，也可能是中途或末端其他元件的。對于信號來說，它不會(huì)區(qū)分是什么，信號所感受到的只有阻抗。如果信號感受到的阻抗是恒定的，那么他就會(huì)正常向前傳播，只要感受到的阻抗發(fā)生變化，信號都會(huì)發(fā)生反射。這些因素可能包括過長的走線，末端匹配的傳輸線，過量的電容或電感及阻抗失配。
本文要點(diǎn)：
1，介紹信號分列反射的具體表現(xiàn)；
2，結(jié)合具體電路分析。
信號沿傳輸線向前傳播時(shí)，每時(shí)每刻都會(huì)感受到一個(gè)瞬態(tài)阻抗，這個(gè)阻抗可能是傳輸線本身的，也可能是中途或末端其他元件的。對于信號來說，它不會(huì)區(qū)分是什么，信號所感受到的只有阻抗。如果信號感受到的阻抗是恒定的，那么他就會(huì)正常向前傳播，只要感受到的阻抗發(fā)生變化，信號都會(huì)發(fā)生反射。這些因素可能包括過長的走線，末端匹配的傳輸線，過量的電容或電感及阻抗失配。
反射會(huì)造成信號過沖overshoot、下沖undershoot、振鈴ringing、邊沿遲緩也就是階梯電壓波。過沖是振鈴的欠阻尼狀態(tài)，邊沿遲緩是振鈴的過阻尼狀態(tài)。當(dāng)信號的第一個(gè)波峰超過原來設(shè)定的最大值。過沖是指信號跳變的第一個(gè)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)；
邊沿遲緩我們也成為臺階，回勾現(xiàn)象，其危險(xiǎn)主要是會(huì)造成誤觸發(fā)。
下沖是指信號跳變的下一個(gè)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(huì)造成器件的損壞，如上圖所示。嚴(yán)重的下沖會(huì)超過接收器件的門限而導(dǎo)致電路的邏輯錯(cuò)誤。
如果信號在驅(qū)動(dòng)器和接收器之間來回多次反射，就會(huì)產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象，這增加了信號穩(wěn)定所需要的時(shí)間，從而也影響了系統(tǒng)穩(wěn)定的時(shí)序。
細(xì)節(jié)處如下圖，
電路設(shè)計(jì)Tips：
一般做電路設(shè)計(jì)中，如果時(shí)鐘信號鏈路比較長，會(huì)在時(shí)鐘輸出信號上串接一個(gè)小電阻，比如22歐姆或者33歐姆。
至于為什么，很多成熟設(shè)計(jì)都是這么做，算是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。實(shí)際上，其實(shí)這個(gè)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(huì)消失，但你會(huì)發(fā)現(xiàn)信號上升沿不再那么陡峭了，串聯(lián)電阻是為了減小反射波，避免反射波疊加引起過沖。這個(gè)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。
來源：面包板社區(qū)博主 啟芯 的博客
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