|
作者: 陳德恒 文章未動，公式先行： 
inc──入射；trans ──傳輸；refl── 反射 當信號穿越阻抗不連續的點時，會產生反射電壓與電流，從而使得分界面兩邊的電壓和電流相等（基爾霍夫定律）。（關注技術自媒體微信公眾號：一博_看得懂的高速設計）
在這里給大家自爆一下高速先生小時候學習過程中做過的筆記：
對于理工科來說，一些從數學上去理解問題的過程是必不可少，也是最直觀的。 高速先生也和大家一樣，學習反射都是從手算反彈圖開始的。同樣的，小高速先生在畫出反彈圖之后曾經覺得自己懂反射了。 可是轉念一想，還是發現了很多無法理解的問題： 為什么測試時在通道中間測試到的波形有回溝，而在終端測試到的波形又是好的？ Breakout區域有一次阻抗不連續，但走出該區域之后，走線從細變寬，會增加一次反射，那是不是全程按照breakout區域走線會比較好？源端匹配電阻是不是也增加了一次反射？ 是的，其實這些用一句“傳輸線很短的時候反射掩蓋在上升沿中了”就可以解釋。但是到底是怎么掩蓋在上升沿中的？ 我們發現在上方的反彈圖中傳輸延時遠遠大于信號的上升時間，在計算反射時我們用的電壓實際上是信號高電平的電壓，并沒有關注上升沿過程中其他電平的狀態，但實際上的情況并不是這樣，可是如果我們如果把上升沿的狀態加入算式中，那這游戲可就沒法玩了。 所以，我們需要場的思維，請看下一頁分解。 場的反射 來到了場的領域，我們要做的第一件事就是把我們的波形拆開，讓我們先來看看之前說過的測試點的問題。（關注技術自媒體微信公眾號：一博_看得懂的高速設計） 為了將問題簡化，我們假定一個這樣的條件：
1.在拓撲上，源端完全匹配，末端全反射，理想的100Ω差分傳輸線。 2.傳輸的為我們之前模擬的DDR3信號，由三次諧波構成。 3.測試點位置離接收端距離為500mil。 好的，現在開始讓我們分析，首先，如同大家在之前文章中看到的，我們接收端信號與測試點信號的區別是這樣的：
讓我們看看1GHz諧波發生了什么：
測試點測到的是兩個信號疊加的波形，一個是入射信號，一個反射波。反射波與入射波幅值相等（末端全反射）；走過的路程比入射波多1000mil（一來一回），也就是六分之一波長；兩個信號的相位差也就是60°。 這樣，我們就看到了1GHz的諧波在接收端時藍色的波形，在測試點處為紅色的波形，幅值衰減，相位超前。 再看看3GHz的諧波：
同樣的1000mil，對于3GHz來說就是半波長，相位差180°，這樣我們就發現在測試點處3GHz的頻率分量基本上就衰減完了。 再來看看5GHz的諧波：
相位差300°，于是看到測試點的波形衰減，相位滯后。 將在測試點的三個頻率分量的疊加再疊加起來之后：
不知道大家對于這樣的分析方法是感覺如何，是覺得把東西變復雜了還是變簡單了呢？怎么想沒有關系，下一篇中高速先生會將這樣的方法再拓展，相信你會愛上這個方法的。 |
