信号的反射或许会引起振铃现象,一个典型的信号振铃如图1所示。
那么信号振铃是怎样发生的呢?
前面讲过,假如信号传输进程中感受到阻抗的改动,就会发生信号的反射。这个信号或许是驱动端宣布的信号,也或许是远端反射回来的反射信号。依据反射系数的公式,当信号感受到阻抗变小,就会发生负反射,反射的负电压会使信号发生下冲。信号在驱动端和远端负载之间屡次反射,其成果便是信号振铃。大多数芯片的输出阻抗都很低,假如输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗,那么在没有源端端接的情况下,必定发生信号振铃。
信号振铃的进程能够用反弹图来直观的解说。假定驱动端的输出阻抗是10欧姆,PCB走线的特性阻抗为50欧姆(能够通过改动PCB走线宽度,PCB走线和内层参阅平面间介质厚度来调整),为了剖析便利,假定远端开路,即远端阻抗无穷大。驱动端传输3.3V电压信号。咱们跟着信号在这条传输线中跑一次,看看究竟发生了什么?为剖析便利,疏忽传输线寄生电容和寄生电感的影响,只考虑阻性负载。图2为反射示意图。
第1次反射:信号从芯片内部宣布,通过10欧姆输出阻抗和50欧姆 PCB特性阻抗的分压,实践加到PCB走线上的信号为A点电压3.3*50/(10+50)=2.75V。传输到远端B点,因为B点开路,阻抗无穷大,反射系数为1,即信号悉数反射,反射信号也是2.75V。此刻B点丈量电压是2.75+2.75=5.5V。
第2次反射:2.75V反射电压回到A点,阻抗由50欧姆变为10欧姆,发生负反射,A点反射电压为-1.83V,该电压抵达B点,再次发生反射,反射电压-1.83V。此刻B点丈量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。
第3次反射:从B点反射回的-1.83V电压抵达A点,再次发生负反射,反射电压为1.22V。该电压抵达B点再次发生正反射,反射电压1.22V。此刻B点丈量电压为1.84+1.22+1.22=4.28V。
第4次反射:。。。 。。。 。。。第5次反射:。。。 。。。 。。。
如此循环,反射电压在A点和B点之间来回反弹,而引起B点电压不稳定。调查B点电压:5.5V-》1.84V-》4.28V-》……,可见B点电压会有上下动摇,这便是信号振铃。
信号振铃底子原因是负反射引起的,其元凶巨恶仍然是阻抗改动,又是阻抗!在研讨信号完好性问题时,必定不时留意阻抗问题。
负载端信号振铃会严峻搅扰信号的承受,发生逻辑过错,有必要减小或消除,因而关于长的传输线有必要进行阻抗匹配端接。
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