信號反射的幾個重要體現（過沖、下衝、振鈴）及電路設計

本文要點：

1，介紹信號分列反射的具體表現；

2，結合具體電路分析。

信號沿傳輸線向前傳播時，每時每刻都會感覺到一個瞬態阻抗，這個阻抗多是傳輸線自己的，也多是中途或末端其餘元件的。對於信號來講，它不會區分是什麼，信號所感覺到的只有阻抗。若是信號感覺到的阻抗是恆定的，那麼他就會正常向前傳播，只要感覺到的阻抗發生變化，信號都會發生反射。這些因素可能包括過長的走線，末端匹配的傳輸線，過量的電容或電感及阻抗失配。

反射會形成信號過沖overshoot、下衝undershoot、振鈴ringing、邊沿遲緩（回勾現象）也就是階梯電壓波。過沖是振鈴的欠阻尼狀態，邊沿遲緩是振鈴的過阻尼狀態。當信號的第一個波峯超過原來設定的最大值。過沖是指信號跳變的第一個峯值或谷值，它是在電源電平之上或參考地電平之下的額外電壓效應；

邊沿遲緩咱們也成爲臺階，回勾現象，其危險主要是會形成誤觸發。

下衝是指信號跳變的下一個谷值或峯值。過沖與下衝都是不利的因素，過大的過沖電壓常常長期性地衝擊會形成器件的損壞，如上圖所示。嚴重的下衝會超過接收器件的門限而致使電路的邏輯錯誤。

若是信號在驅動器和接收器之間來回屢次反射，就會產生振鈴現象，這增長了信號穩定所須要的時間，從而也影響了系統穩定的時序。

細節處以下圖，

電路設計Tips：

通常作電路設計中，若是時鐘信號鏈路比較長，會在時鐘輸出信號上串接一個小電阻，好比22歐姆或者33歐姆。

至於爲何，不少成熟設計都是這麼作，算是一個經驗設計方法。實際上， 其實這個小電阻的做用就是爲了解決信號反射問題。並且隨着電阻的加大，振鈴會消失，但你會發現信號上升沿再也不那麼陡峭了，串聯電阻是爲了減少反射波，避免反射波疊加引發過沖。這個解決方法叫阻抗匹配，必定要注意阻抗匹配，阻抗在信號完整性問題中佔據着極其重要的地位。