反射、振铃和环绕振荡
发布时间:2008/9/17 0:00:00 访问次数:1347
众所周知,反射(reflection)、振铃(ringing)和环绕振荡(rounding)是影响信号完整性的重要因素。在信号的传输过程中,理想状态是发送端的信号被接收端毫无保留地接收。实际上,由于源端阻抗与负载端阻抗不可能完全匹配。基于这个原因,负载端必然会将一部分信号反射回源端。
如果负载阻抗小于源端阻抗,反射电压为负;反之,反射电压为正。布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素均会导致此类反射。此外,信号线上过度的电感和电容还会出现更差的振铃和环绕振荡现象。振铃属于欠阻尼状态,而环绕振荡属于过阻尼状态。图1所示为3个同源的信号经过不同的路径(阻抗不同)而造成的接收端信号差异。
图1 不同阻抗造成不同的信号波形
信号的反射是由于传输线效应和阻抗的不匹配造成的,理想的传输线和反射模型如图2所示。
图2 理想的信号传输和反射模型
图中负载端反射系数用pl表示,源端反射系数用ps表示,传输线的特性阻抗为zo,rs,和rl分别为输出阻抗和输入阻抗。
当信号振铃和环绕振荡达到一定幅度后,可能造成逻辑误触发。特别是出现在时钟信号上的振铃能量,如果满足一定的时间长度,原来一个时钟脉冲将会变成两个,甚至更多的时钟脉冲信号。
造成反射的原因主要如下。
(1) 布线阻抗的特性发生变化,例如,线宽、电介质的厚度、布线层及回路的几何形状的改变等。
(2) 布局的拓扑结构发生改变,例如,端线(end)、分支线(branch)及分叉(stub)。
(3) 内部互连介质发生改变,例如,封装引脚及连接器等。
欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)
众所周知,反射(reflection)、振铃(ringing)和环绕振荡(rounding)是影响信号完整性的重要因素。在信号的传输过程中,理想状态是发送端的信号被接收端毫无保留地接收。实际上,由于源端阻抗与负载端阻抗不可能完全匹配。基于这个原因,负载端必然会将一部分信号反射回源端。
如果负载阻抗小于源端阻抗,反射电压为负;反之,反射电压为正。布线的几何形状、不正确的线端接、经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素均会导致此类反射。此外,信号线上过度的电感和电容还会出现更差的振铃和环绕振荡现象。振铃属于欠阻尼状态,而环绕振荡属于过阻尼状态。图1所示为3个同源的信号经过不同的路径(阻抗不同)而造成的接收端信号差异。
图1 不同阻抗造成不同的信号波形
信号的反射是由于传输线效应和阻抗的不匹配造成的,理想的传输线和反射模型如图2所示。
图2 理想的信号传输和反射模型
图中负载端反射系数用pl表示,源端反射系数用ps表示,传输线的特性阻抗为zo,rs,和rl分别为输出阻抗和输入阻抗。
当信号振铃和环绕振荡达到一定幅度后,可能造成逻辑误触发。特别是出现在时钟信号上的振铃能量,如果满足一定的时间长度,原来一个时钟脉冲将会变成两个,甚至更多的时钟脉冲信号。
造成反射的原因主要如下。
(1) 布线阻抗的特性发生变化,例如,线宽、电介质的厚度、布线层及回路的几何形状的改变等。
(2) 布局的拓扑结构发生改变,例如,端线(end)、分支线(branch)及分叉(stub)。
(3) 内部互连介质发生改变,例如,封装引脚及连接器等。
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