信號(hào)完整性基礎(chǔ)-反射

01

概述

（1）定義：信號(hào)在傳輸線傳播的過(guò)程中遇到阻抗不連續(xù)時(shí)造成部分信號(hào)回彈的現(xiàn)象，稱之為反射。

反射的影響：反射會(huì)帶來(lái)過(guò)沖、振鈴、回溝等一系列現(xiàn)象，容易造成器件失效、邏輯判斷出錯(cuò)、EMI等問(wèn)題。

圖1 反射問(wèn)題示意圖

（2）什么時(shí)候需要考慮反射：只有當(dāng)走線的長(zhǎng)度達(dá)到高速信號(hào)定義時(shí)需要考慮反射（信號(hào)邊沿小于4~6倍的走線時(shí)延）。如果走線很短，產(chǎn)生的反射會(huì)被掩蓋在邊沿之中。

如下圖邊沿時(shí)間為0.1ns和0.3ns的信號(hào)在60mil和300mil走線不連續(xù)情況下的仿真結(jié)果。

圖2、3 ADS仿真：不同邊沿和走線長(zhǎng)度對(duì)信號(hào)的影響

（3）傳輸過(guò)程中任何不均勻都會(huì)導(dǎo)致阻抗不連續(xù)，從而產(chǎn)生反射，比如線寬變化、過(guò)孔、連接器、走線分支等。

實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)于高速走線需要盡量減少過(guò)孔數(shù)量、同一層盡量保證走線寬度一致、減少走線分支。

圖4 PCB中造成反射的常見(jiàn)案例

02

正負(fù)反射

（1）反射系數(shù)：反射信號(hào)與入射信號(hào)的比值，反射系數(shù)為正，則該反射為正反射。反射系數(shù)為負(fù)，該反射為負(fù)反射。

公式：