关于信号反射的讨论

Griffin

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。
7 b9 p1 M6 I2 |4 s# I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：

- l0 X. n5 {* b: K' Z$ G$ F1 m其中Z1为为变化前的阻抗，Z2为为变化后的阻抗。
0 Z4 A- O! Q% }$ x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：
  
, n( |/ J+ ~7 Y. y& c) c. B，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）。
4 A( A* F/ p( J9 H6 I阻抗增加有限值：
8 R) D7 K' C5 t! {, G0 a: _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   
$ D" d& B6 X4 G( b
，反射系数为负值，说明反射电压为负电压，值为   

此时反射点电压为3.3V+（-0.825V）=2.475V。
9 \: p& m" k) G9 A2 k/ R开路：
; e* X! l) j5 A) _+ j3 _7 s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。
( A, s8 F2 A9 G0 X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。
1 H7 Q0 |2 S  ]' C  o$ k计算非常简单，重要的是必须知道，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。这种感性的认识对研究信号完整性及设计电路板非常重要，必须在头脑中建立起这个概念。
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qsoiuwisjiuw

很好的讲解了反射系数

CCEDA

讲解很详细，谢谢群主！