將阻抗匹配之前，先給大家引入幾個名詞：

　　傳輸線：由兩條有一定長度的導線組成,，比如同軸電纜,、微帶線、帶狀線（PCB板子中的銅走線）等等,。

　　均勻傳輸線：如果導線上任一處的橫截面都相同,，比如同軸電纜，這樣的傳輸線為均勻傳輸線,，即阻抗處處相等,。

　　瞬時阻抗：信號從在傳輸線上進行傳輸時，電流經(jīng)過每一個地方所受到的阻抗為瞬時阻抗,，對于均勻傳輸線,，當材料相同，橫截面積相同,，則信號受到的瞬時阻抗也是恒定的,。

　　特性阻抗：對于均勻傳輸線，信號在上面?zhèn)鞑r,，在任何一處受到的瞬時阻抗都是相同的,，這個瞬時阻抗稱為傳輸線的特性阻抗。

　　傳輸線的時延TD：通俗易懂的理解為信號從傳輸線的源端到終端所用的時間

　　以上基本概念介紹完了,，我們開始步入正題,。

　　我們大家在測試信號波形中遇到很多過沖，下沖,，振鈴現(xiàn)象,，這些都屬于信號完整性的問題。當然,，這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因就是因為阻抗不匹配,，因為有反射信號來回反彈。

　　阻抗不匹配的現(xiàn)象例如圖1：

　　圖1

　　那小編想問一下大家：為什么有反射信號,？

　　根本原因：為了維持系統(tǒng)的平衡,，邊界處不可能出現(xiàn)電壓不連續(xù)，否則會出現(xiàn)一個無限大的電場,，也不可能出現(xiàn)電流不連續(xù),，否則會先交界面出產(chǎn)生凈電荷。

　　下圖2中：

　　Z1：左邊的阻抗   Z2：右邊的阻抗

　　Vinc:入射信號

　　Vtrans:穿過交界面的傳輸信號

　　Vrefl:反射信號

　　其中,，ρ為反射系數(shù)

　　圖2

　　信號在傳輸過程中,，如果遇到了阻抗不匹配,，如圖2則會出現(xiàn)反射信號，入射信號的一部分穿過突變處進入Z2,，一部分反射回源端,。

　　交界面兩側電壓相同的條件為：Vinc+Vrefl=Vtrans

　　交界面兩側電流相同的條件為：Iinc-Irefl=Itrans

　　那么為什么我上面提到：出現(xiàn)阻抗突變時，為什么會出現(xiàn)反射信號,，我們用公式來證明

　　一下：

　　假如沒有產(chǎn)生反射電壓,，并且要保持電壓電流連續(xù)，是不是會有V1=V2,，I1=I2

　　Z1=V1/I1 ,，Z2=V2/I2，那么如果出現(xiàn)了阻抗突變,，即阻抗不匹配,，那么Z1≠Z2，那么此時V1還等于V2嗎,？I1還等于I2嗎,？顯然，肯定不相等,。為了繼續(xù)保持這種系統(tǒng)平衡,，就出現(xiàn)了反射電壓。

　　以上我就把為什么出現(xiàn)振鈴的原因,，為什么出現(xiàn)反射信號的原因解釋清楚了,。

　　小編還想給大家從原理上分析一下為什么會出現(xiàn)圖1中的忽高忽低的波形。

　　先給大家上一個反彈圖,，如圖4：

　　圖4

　　圖4中10R為驅動器內阻,，我們常見的驅動器內部一般都是TTL電路，它的內阻或者說輸出電阻很小,，一般十幾歐姆,。

　　圖4中50R為傳輸線的特性阻抗，就是說傳輸線上阻抗處處為50R

　　圖4中R=-0.67,，指的是信號從末端反射回源端的反射系數(shù)R=10-50/10+50=-0.67

　　圖4中R=1,此圖是我們沒有加任何端接電阻,，末端我們理解為開路，即阻抗無窮大,。

　　R=無窮/無窮=1,，即全反射。

　　我們入射信號為1V,，即A點的信號幅值為1V,，信號從A點到B點后會發(fā)生反射，因為B點處出現(xiàn)了阻抗突變，傳輸線為50R,，終端為無窮大,，因此發(fā)生了全反射，那么B點電壓=入射信號+反射信號,，其中反射信號為1V*R（R=1）=1V，入射信號為1V,，那么B點第一次出現(xiàn)的電壓為2V,。

　　B點處的反射信號1V返回A點后又會遇到阻抗突變，因為驅動器內阻10R和傳輸線50R不相等,，那么反射回B點的電壓為：1V*（-0.67）=-0.67V,，-0.67V電壓又會到B點，在B點遇到阻抗突變,，又會出現(xiàn)全反射,，-0.67V又反射回A點，那么此時B點電壓為：Vb=之前的2V+反射電壓+入射電壓=2-0.67-0.67=0.66V,，以此類推,。

　　大家將Vb點波形在時間-幅度坐標中畫一下，就會發(fā)現(xiàn)為什么振鈴是忽高忽低的波形了,。就是這個反射信號的原因,。

　　那么接下來我就給大家講一下出現(xiàn)這種現(xiàn)象的時候，怎么解決,，或者通常有幾種解決方法,。

　　Layou工程師解決+硬件工程師解決

　　Layout工程師能在盡可能優(yōu)化的前提下：走線時盡量少打孔以及換層走線，因為打孔,，就一定會出現(xiàn)阻抗不匹配,，并且走線的時候盡量走Fly-by或者菊花鏈拓撲型走線。見圖5

　　圖5

　　菊花鏈走線或者Fly-by走線缺點就是不容易做等長,，比如DDR走線,，T型容易做等長，這個就需要根據(jù)自己實際問題去選擇,。

　　走線不要出現(xiàn)直角,，銳角，這個為什么不能這樣干,，這兩種方式走線,，在拐角處一定會出現(xiàn)阻抗不匹配，大家在紙上畫一下就很容易理解,，就當是做初中數(shù)學題了,。

　　硬件工程師：加端接電阻

　　端接電阻：有5種（源端串聯(lián)端接、終端并聯(lián)端接、戴維南并聯(lián),、RC端接,、二極管端接）。我在工作中比較常用的是源端串聯(lián)端接,，RC端接,，二極管端接。我們大家可能最常用的其實就是第一種,，下期給大家講一下這五種端接方法,，各自的特點以及應用的場合。

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