高速信号串接电阻为什会吸收反射？

会员1138333

在高速信号比如usb,lvds,ddr3这个信号中，串接电阻为什会吸收反射？对于阻抗匹配一知半解，希望得到你们的讲解。

会员1138303

简单的说说吧，深入的你可以研究一下传输线理论，那样你就会在理论上清楚很多。、

在高速信号中对阻抗的控制是有要求的，PCB板上的信号线是具备特征阻抗的，如果该特征阻抗与源阻抗和负载阻抗之间不匹配则会产生反射，反射波与入射波在线路上叠加形成驻波（匹配时，没有反射波，线路上传输的是行波，线路上各个位置振幅均一致）。当这样的情况发生时，线路上不同位置不同频率上的振幅都不同。这样就会在线路中产生振铃、过冲等现象。

形象化的理解，你可以把不匹配时的线路等效成LC谐振回路（当然真实情况比这个复杂得多），当数字信号从源端发出时，由于数字信号边沿陡峭，频谱分量丰富，一旦某些频率落入这个谐振点中，则会在上升沿或下降沿产生谐振，如果线路没有损耗，这个振荡就会持续振荡下去。由于线路总是存在损耗的，所以，呈现的就是阻尼振荡。所以就出现了所谓的振铃现象（上升和下降沿出现衰减式周期性波动）。

那怎么才能减小这种振铃现象呢？既然是不匹配产生的，那自然最好是进行阻抗控制。比如LVDS信号，源阻抗和负载阻抗都是100欧，则信号线的特征阻抗就要进行100欧设计，这样就避免出现了振铃、过冲等现象。

但是有的时候阻抗控制不易实现，上述方法自然失去了效用。但是，我们知道，LC谐振回路谐振时，若不存在损耗，存在LC谐振回路中的能量就维持其持续的等幅震荡；若存在损耗（回路中串入电阻），则能量慢慢被电阻吸收，震荡幅度会减小而且会慢慢衰减。损耗越大（串联LC回路中电阻越大），幅度就更小，且衰减更快。就这样通过串电阻的方式减小了振铃过冲的幅度和持续时间，利于信号的接收。

电阻是耗能器件，串入线路中就会吸收能量，并不只针对反射波，入射波也一样。当然这也是有缺点的，串入的电阻并非越大越好，因为串入的电阻会和负载电容形成低通滤波器，导致信号的上升下降沿缓慢。需要在速度和振铃抑制的程度中做折中处理。

会员1138326

去年做的专题，放张PPT上来

登录/注册后看高清大图

会员1138323

是因为阻抗不连续吧。
姿势有限提供不了什么太严格的理论推导。给你一个比喻吧，也许会有帮助：就像一股风吹山上了，那就一定会有一部分风被挡住并返回原来的方向——这就是反射。信号频率越高，变化越快，对阻抗的变化也就越敏感——啊天呐前面有东西刹不住车了要撞上去了雅蠛蝶……
本来反射一点地啊也就反射了我看不出来有什么啊没错我就是这么不拘小节，可惜而高频数字信号，不仅有基波分量，还有高次的谐波分量，边沿越陡，这个高频分量就越大，阻抗不连续造成的反射就越明显，至于造成的振铃和凹陷会达到甚至超出信号本身（何况现在供电都很低1.7V，1.8V什么的就更不禁艹了。。）……于是就不得不严肃的对待这个问题了。。
抛砖引玉，不对轻喷啊= =
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
啊我深夜问了问sensen……sensen这么晚还不睡觉也是蛮拼的。
是这样的，在两个相邻时刻，电压V和电流I都是不能突变的（否则会产生一个无限大的磁场，或者无限大的电场这显然是不科学的），也就是说，这时候的阻抗Z也是不能突变的，可是如果他就是不连续怎么办，那只好产生一个反射电压，这个时候入射和反射电压之和就是传输的电压，相应地入射的电流减去反射的电流就是流过的电流，这个时候你就会发现这样算下来，阻抗就变了，而电流电压似乎都并没有产生突变——它只是反射回去了。
啊说实话sensen的话不是很懂，拿来做参考吧。明天我再问问他。这个问题我也想过蛮久了。

会员1138352

关于信号完整性分析，推荐题主看看这本书《信号完整性分析》 伯格丁【摘要 书评 试读】图书

会员1138275

对于高速信号，cable长度远大于信号波长，故不能使用集总模型
对于均匀有损／无损传输线，从信号源端传播来的信号因为能量守恒（电荷、磁链守恒）会在终端堆积，此时如果不串接匹配电阻，终端开路，体现的就是电压反射（电荷堆积）
匹配阻抗在数学上严格等价于特征阻抗的共轭，对于速率超过100M~200M的信号，一般认为传输线上的R G寄生参数可忽略，此时，特征阻抗==匹配阻抗==（L／C）^0.5，为一纯电阻单位量值