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终端开路的传输线的反射

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发表于 2010-7-2 17:00 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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终端开路的传输线的反射系数为1,即所有的电压都会原封不动的反射回远端2 `# w% A6 g- c9 ?6 z6 n
书上还特别举了个例子,一个方波信号过来,最后测得的终端开路电压为6V. @0 O1 U' u  H; `1 e
我用电源调了一个3V的电压,用电压表测咋还是3V呢
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发表于 2010-7-2 17:33 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2010-7-2 17:37 编辑 4 y% p  {! g0 T, F2 k! Q

( U' ?, i0 }0 `0 _; i WinTLS.rar (40.92 KB, 下载次数: 107)
5 ?2 T' {; r3 ], s, S' O
: K4 h& a, C( y; Y9 a3 E这个小软件,方便你理解!$ F8 T: u; q8 E& V3 O3 [
0 f0 s$ c$ L. M- A' @" P( ]# j
提醒你下,反射系数是-1.

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发表于 2010-7-2 17:52 | 只看该作者
反射是以在电平跳变沿震荡的形式出现的,这个得用示波器观察,是一个暂态的过程,因为反射会在始端和终端重复下去。电压表测得的是rms或dc值,是一个时间段内的稳态值。

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 楼主| 发表于 2010-7-3 00:06 | 只看该作者
这个小软件,方便你理解!
2 V0 l$ w$ i; y6 T' M2 p
2 r! J) d& ^% G( K提醒你下,反射系数是-1.& {, ?8 V' q* k8 I, ~' |
shark4685 发表于 2010-7-2 17:33

0 H. m6 Y7 n# S; b
! I4 M8 T0 A, `! J' X% |
! }# B/ d: i* f2 @! H% p/ J* F
4 l1 N' b) g$ B9 |. ]- }+ H   shark你咋发个病毒,呵呵,谢谢了. h0 W# S/ o4 j8 l( j* r
   开路反射系数为1啊,短路才是-1吧
8 Y7 P' ^: w; R3 \8 v1 i: w5 I   呵呵

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发表于 2010-7-3 12:31 | 只看该作者
sorry,看错了。。你说的对,开路反射系数为1啊,短路才是-1

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发表于 2010-7-3 12:36 | 只看该作者
本帖最后由 shark4685 于 2010-7-3 12:38 编辑 ; n- `& s! W6 u) D3 w9 e5 K* Z

: T+ F/ a7 G7 D: Q+ \ . N" O# ]2 ]7 K6 u! {6 }2 H* G) p
: `9 q8 b) y4 H) s- b; U+ D. T
负载为1e8 ohm (近似无穷大)时的反射情况。

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发表于 2010-7-9 10:49 | 只看该作者
本帖最后由 ljdx 于 2010-7-9 10:59 编辑 # U5 b* M5 u9 A. _' A* A
4 O) i/ ?' d% F" Z2 e
在于博士网站上看的计算+ @; g$ s& o; Y1 U/ J
信号完整性:信号振铃是怎么产生的# {/ C3 N7 E, ]8 k
时间:2009-04-21 17:22来源:未知 作者:于博士 点击:5499次
: Q5 ?. T' K! h7 k信号的反射可能会引起振铃现象,一个典型的信号振铃如图1所示。
% l% k7 U* ^3 \: C
' U6 e: u7 S" C; M
$ g6 V8 W+ I; q那么信号振铃是怎么产生的呢?
, _- \; A1 ?/ s+ F" p9 E* {      前面讲过,如果信号传输过程中感受到阻抗的变化,就会发生信号的反射。这个信号可能是驱动端发出的信号,也可能是远端反射回来的反射信号。根据反射系数的公式,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产生下冲。信号在驱动端和远端负载之间多次反射,其结果就是信号振铃。大多数芯片的输出阻抗都很低,如果输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗,那么在没有源端端接的情况下,必然产生信号振铃。
6 w+ Q7 d! B. M. {, v( f) L: q      信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。假设驱动端的输出阻抗是10欧姆,PCB走线的特性阻抗为50欧姆(可以通过改变PCB走线宽度,PCB走线和内层参考平面间介质厚度来调整),为了分析方便,假设远端开路,即远端阻抗无穷大。驱动端传输3.3V电压信号。我们跟着信号在这条传输线中跑一次,看看到底发生了什么?为分析方便,忽略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。' p- W1 x9 p; \  ]/ ~8 P
      第1次反射:信号从芯片内部发出,经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB特性阻抗的分压,实际加到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,由于B点开路,阻抗无穷大,反射系数为1,即信号全部反射,反射信号也是2.75V。此时B点测量电压是2.75+2.75=5.5V。
1 u. D0 z! U8 U0 E      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,该电压到达B点,再次发生反射,反射电压-1.83V。此时B点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。+ M% U8 B4 o6 n0 u
      第3次反射:从B点反射回的-1.83V电压到达A点,再次发生负反射,反射电压为1.22V。该电压到达B点再次发生正反射,反射电压1.22V。此时B点测量电压为1.84+1.22+1.22=4.28V。
  K& B4 }# e  t8 _+ T      第4次反射:。。。 。。。 。。。第5次反射:。。。 。。。 。。。) Y9 X; c/ R( Q! U. B
      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。观察B点电压:5.5V->1.84V->4.28V->……,可见B点电压会有上下波动,这就是信号振铃。

' q' ]0 K2 b& _" C9 c 信号振铃根本原因是负反射引起的,其罪魁祸首仍然是阻抗变化,又是阻抗!在研究信号完整性问题时,一定时时注意阻抗问题。负载端信号振铃会严重干扰信号的接受,产生逻辑错误,必须减小或消除,因此对于长的传输线必须进行阻抗匹配端接。

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1_172511_2.gif

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发表于 2010-7-9 11:00 | 只看该作者
晕,第二张图片出错,正确的是这个0 W( ^" G: P" B3 O9 i* z, `7 X# y

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发表于 2010-7-9 21:48 | 只看该作者
本帖最后由 于争 于 2010-7-9 21:50 编辑
" s* n+ A' w5 j( R8 \1 k) Q* ?  p' N- k9 c1 d* v8 Q
回复 1# legendarrow
2 v! |' A$ a3 b9 ^! [. P- B& h7 n& j1 s: n
自己跑一下看看+ Q# Q" B% V  {$ m" U
*file source_under_termination.sp
+ y  }' |) n2 V, B$ B*****************************************************$ p0 a. E' g, l# K( t# u
.option post
4 o8 k2 M5 a+ n8 F: q: a
7 E5 q9 ~3 a4 g' M" f3 s# Ov1 1 gnd pulse( vlow vhigh td tr tf pw per)
4 k% [( o& O7 J1 wr1 1 nearend 10
' Y, b9 g1 s$ I! a& \Tline nearend gnd farend gnd Z0=50 TD=1ns
; n" ]1 r' O9 g5 N- J; Q( Y
: l3 D* x, E" U3 ?.param vlow=0v vhigh=1v td=0ns tr=0ns tf=0ns pw=49ns per=50ns
- L( A3 \: t, b5 I# \.tran 100ps 40ns  f/ c" L: u5 l
.end
4 K9 p3 B" W" m

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发表于 2010-9-15 14:17 | 只看该作者
边顶边学

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发表于 2010-9-15 18:56 | 只看该作者
终端开路的传输线的反射系数为1,即所有的电压都会原封不动的反射回远端/ \  S  R1 p8 n1 Q6 C
书上还特别举了个例子,一个方波信 ...
2 s7 |# B+ T) T. Klegendarrow 发表于 2010-7-2 17:00
! e5 h+ \4 ?) u! {5 m( d
$ [# t2 l$ `2 N+ H/ u: I# u
( u! X2 C4 b0 _1 I7 [; f; z' I  s
用電表量若不是 3v,那才離奇,電表量的是 DC 值,無法量出傳輸線的瞬間反應,
. T% G; Y$ B' ]% e4 x& L要是可以,就沒有人會買 TDR 了。

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 楼主| 发表于 2010-9-15 23:52 | 只看该作者
个人理解,肯定开路是全部反射回去,如果用TDR测瞬态电压,可以用下面的方法达到无论是暂态还是稳态都可以测到3V,电压源输出3V,电压源用一个50ohm的电阻,传输线上的电压为1.5V,开路全部反射回去以后不再反射回远端,远端保持1.5+1.5=3V,如果接上负载不是开路了呢,那岂不是无论怎样都是1.5V了,对哦,如果传输线无论怎样都是匹配的,电源内阻岂不是会分掉电压源的电压。如果传输线是开路,那么无论怎么反射最后肯定是3V,因为最后所有的电压都是要加在开路上的,但是如果接上负载,如何保证给负载供电是3V呢

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发表于 2011-1-10 11:06 | 只看该作者
太经典了

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发表于 2011-1-19 15:08 | 只看该作者
其实楼主的问题可以很简单的回答:7 c/ }5 I% t2 y/ }
/ Q6 x% a4 h* E" K. v
因为反射只在信号有变化的时候产生!
3 a) b: ~  o1 I0 d  _
% l# t' J+ j1 c! x% s楼主是用的电源,是一个恒定的电压输出。
) ]8 J/ ^' I7 i! Z! t5 w; B! H5 H反射只会出现在电压信号第一次到达不匹配的地方的时候,只有一个瞬间,之后开路的负载端不会再有反射。, l/ H3 F, w5 i4 T
假设说一直有反射,就是说负载端开路了,电源还一直有输出电流?不可能!

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发表于 2011-1-19 23:44 | 只看该作者
反射和输出电流有啥关系?: @2 l2 v  S8 y& ]
只要有输入,只要有阻抗不连续点,反射就会存在。
1 \4 b1 B: q. r# I5 L6V的情况是瞬态(时间是两倍源端到终端的传输时间),很快达到3V的稳态值,电压表是不可能测到的
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