链路中为什么会发生反射？

话不多说，直接上图：

反弹图（Lattice Diagrams）

看懂了吗？搞懂这张图其实需要了解：

1、为什么会发生反射？

问为什么发生反射，我们假设不发生反射，那么边界处电压就会不连续，就会产生一个大的电场。你能想象吗？或者说边界处电流就会不连续，就会在此处产生净电荷。

所以说，反射的本质是为了系统的稳定。产生反射回源端的电压是为了吸收入射信号和传输信号不匹配的电压和电流。

2、反射系数

信号开始传输，阻抗发生变化（瞬时阻抗发生改变的地方称为阻抗突变），部分信号将沿着与原传播方向相反的方向反射，而另一部分将继续传播，但幅度会有所改变。

反射系数为第二个阻抗与第一个阻抗之差除以两者之和。

3、三种端接

传输线端接有三种典型的情况：开路，短路，匹配。

参考反射系数公式，可以得出：

1.ρ=0，Z2=Z1，代表阻抗相等，没有反射。

2.ρ=1，Z2为无穷大，代表完全正反射，在终端会产生一个与入射波大小相同但方向相反的反射波。测量开路端电压，将得到两个电压之和。

3.ρ=-1，Z2为0，代表负反射，终端短路，反射信号即可以理解为返回路径上的回流。

4、反射图

回到文字开头的反射图，入射电压为： 1V x 50/(10+50)=0.84V

当信号在传输线终端的阻抗不连续点被反射时，信号的一部分将反射回源端。当反射信号到达源端时，若源端阻抗不等于传输线阻抗就将产生二次反射。接着，若传输线的两端都存在阻抗不连续，信号将在驱动线路和接收线路之间来回反射，直到最后达到直流稳态。对于无损传输线，信号会在两端之间无休止的震荡下去，永远不会达到稳态值。现实中所有的传输线都是有损的，信号反复传播震荡过程中会不断衰减，最终趋于稳态值。

5、总结

为什么源电压为1V，视频仿真得出的最大电压是1.667 V？这是因为传输线结构共振。没有所谓的电压守恒，只有能量守恒。

在实际的产品设计中，没有反射是不可能的，而SI工程师的责任和使命：将反射控制在链路的裕量之内。至于链路中有哪些反射？如何控制？后面再说。


审核编辑：刘清