信號振鈴是如何產生的?


原標題:信號振鈴是如何產生的?
信號振鈴的產生主要是由于信號在傳輸過程中感受到阻抗的變化,從而引發信號的反射。以下是對信號振鈴產生機制的詳細解釋:
阻抗變化引發反射:
當信號沿傳輸線(如PCB走線)傳播時,若遇到阻抗發生變化的點(如中途的電阻、電容、電感、過孔、PCB轉角和接插件等),信號就會發生反射。
反射的強弱取決于反射系數,該系數是反射電壓和原傳輸信號電壓的比值,計算公式為ρ=(Z2-Z1)/(Z2+Z1),其中Z1為變化前的阻抗,Z2為變化后的阻抗。
負反射與信號下沖:
當信號感受到阻抗變小時,會發生負反射,即反射的負電壓會使信號產生下沖。
這種負反射會導致信號波形在傳輸線上產生波動,形成振鈴現象。
多次反射與振鈴形成:
信號在驅動端和遠端負載之間多次反射,每次反射都會使信號波形發生變化。
這些反射波相互疊加,形成復雜的波形,即信號振鈴。
輸出阻抗與特性阻抗不匹配:
大多數芯片的輸出阻抗都很低,如果輸出阻抗小于PCB走線的特性阻抗,且在沒有進行源端端接的情況下,就容易產生信號振鈴。
信號完整性影響:
信號振鈴會嚴重干擾信號的接收,可能導致邏輯錯誤。
因此,在高速信號傳輸中,必須考慮信號完整性問題,采取適當的阻抗匹配和端接措施來減小或消除信號振鈴。
綜上所述,信號振鈴是由于信號在傳輸過程中感受到阻抗變化而引發的反射現象。這些反射波相互疊加形成復雜的波形,對信號的接收和完整性造成干擾。為了減小或消除信號振鈴,需要采取適當的阻抗匹配和端接措施。
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