TDR，阻抗匹配，反射，源端匹配，終端匹配

什麼是阻抗

阻抗分三種，電阻、電容、電感，三者阻抗表達式以下：

	符號	單位	表達式	備註
電阻	R	歐姆 Ω		電壓電流相位相同
電容	C	法拉 F		電壓相位落後電流90度
電感	L	亨利 H		電壓相位超前電流90度
阻抗	Z	歐姆 Ω		wL-1/wC < 0 稱爲容性負載 wL-1/wC > 0 稱爲感性負載

在具備電阻、電感和電容的電路里，各個元器件對電路中電流所起的阻礙做用叫作阻抗，其單位是歐姆，用符號Z表示，是一個複數，實部稱爲電阻，虛部爲電抗。其中電容在電路中對交流電所起的阻礙做用稱爲容抗,電感在電路中對交流電所起的阻礙做用稱爲感抗，電容和電感在電路中對交流電引發的阻礙做用總稱爲電抗。咱們常說的負載是電阻、電感的感抗、電容的容抗三種類型的復物，複合後統稱「阻抗」。

若是則稱爲容性負載;若是則稱爲感性負載。

傳輸線與特徵阻抗

在射頻領域，用來傳輸高速信號的線纜叫作傳輸線，實際上就是有長度的兩根導線，所謂的有長度，就是指咱們沒法忽略導線長度對信號帶來的影響，或者說相對於傳輸信號的波長來講，線長度不可忽略。

常見的傳輸線有如下幾種：

雙絞線，咱們平時用的RJ45口的網線就屬於雙絞線

同軸線，常見的射頻電纜通常都屬於同軸線，如BNC線

微帶線，通常的PCB表層高速走線都是屬於微帶線

帶狀線，通常的PCB內層高速走線都是屬於帶狀線。

一個高速信號從左邊輸入以必定速度通過這段導線，在必定位置信號會感覺到傳輸線阻抗的做用，一般把這個感覺到的阻抗叫作傳輸線在某個位置的瞬時阻抗，其值大小爲：

其中//表明並聯運算，對於一根同軸線來講在這裏電阻電感實際上是很小的主要起做用的是電容的功勞，所以某種程度上傳輸線自己能夠當作一個電容來看待。若是在某個位置的電容偏大的話，這個位置的瞬時阻抗也就越小。若是這條傳輸線是一條均勻的傳輸線，它在每個位置的瞬時阻抗都是相同的，咱們把這個固定的阻抗值叫作傳輸線的特徵阻抗。咱們常說的射頻線的特徵阻抗50Ω，75Ω等就是這個意思。

Ref：Transmission line

2.反射

高速信號在傳輸線上傳輸遇到阻抗不連續的地方就會產生反射(好比發送端與傳輸線之間、傳輸線與接收端之間阻抗不匹配)，就會產生反射。反射電壓的大小和入射電壓以及傳輸線的阻抗有關，能夠用以下公式計算反射係數：(其中Z0爲傳輸線特徵阻抗，Z1位終端阻抗)

而反射會致使過沖，振鈴，抖動，會影響上升沿，降低沿等，以下圖所示：

關於反射詳細原理及如何產生過沖振鈴這裏就很少說了，能夠參考以下文章：

Ref：信號反射的幾個重要體現（過沖、下衝、振鈴）及電路設計

Ref：關於傳輸線的反射原理的詳細解析

Ref：Reflection coefficient

3.阻抗匹配

反射是咱們不但願產生的，爲了儘可能避免反射咱們就要儘可能作到信號鏈路上阻抗的連續性，好比信號源與傳輸線阻抗的相等，傳輸線與終端負載的阻抗相等，這就是阻抗匹配的概念。

阻抗不匹配對信號影響

1.匹配狀況下功率發射效率達到最大，不然發射效率變小

2.不匹配狀況下產生

http://m.elecfans.com/article/646558.html

對低頻信號影響？

高速數字信號影響？

對高速射頻信號影響？

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在信號完整性方面，阻抗不匹配可能帶來什麼影響

簡單的說，阻抗不匹配會產生反射。而反射會致使過沖，振鈴，抖動，會影響上升沿，降低沿等。
在高頻電路中，當發送端與傳輸線之間、傳輸線與接收端之間阻抗不匹配時，就會產生反射。
通常來講，接收端的阻抗高於傳輸線的阻抗，根據反射原理，該處的反射信號與傳來的信號相位相同，於是會使得接收端的信號電平加強；
而發送端的阻抗低於傳輸線的阻抗，根據反射原理，該處的反射信號與傳來的信號相位相反，於是使得反射信號從新傳往接收端。
當傳輸線的阻抗較小時，其衰減做用抵不過反射的影響，到達接收端的信號在上升階段的末期以及降低階段的末期都會產生振鈴式的過沖現象。其中，在上升階段的末期產生
的超過1的過沖，叫作上衝；在降低階段的末期產生的低於0的過沖，叫作下衝。
若是發生了過沖振鈴，要使信號爲1時的電平穩定在其對應的臨界值以上，或者要使信號爲
0時的電平穩定在其對應的臨界值如下，無疑須要一段時間的等待。
不然，不管是微處理器利用未穩定下來的信號讀人，仍是存儲器利用未穩定下來的信號寫入，都容易產生誤動。
可能過下面的路徑，詳細瞭解反射的造成及其影響：
http://www.edadoc.com/cn/TechnicalArticle/show.aspx?id=949

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2.反射理論與阻抗失配

3.阻抗匹配

4.阻抗匹配方法一二三（串聯終端匹配、並聯終端匹配）

5.信號源與示波器測量阻抗設置

6.TDR測量原理

端接電阻的做用

串聯終端匹配後的信號傳輸具備如下特色：

A、因爲串聯匹配電阻的做用，驅動信號傳播時以其幅度的50％向負載端傳播；？？

B、信號在負載端的反射係數接近＋1，所以反射信號的幅度接近原始信號幅度的50％。

C、反射信號與源端傳播的信號疊加，使負載端接受到的信號與原始信號的幅度近似相同；

D、負載端反射信號向源端傳播，到達源端後被匹配電阻吸取；？？

E、反射信號到達源端後，源端驅動電流降爲0，直到下一次信號傳輸。？？

相對並聯匹配來講，串聯匹配不要求信號驅動器具備很大的電流驅動能力。

阻抗是電阻加電抗，傳輸線50歐姆阻抗電抗成分更重要，因此作TDR測試的時候須要用高速信號

若是信號波長遠遠大於電纜長度，即電纜長度能夠忽略的時候就烏蘇考慮阻抗匹配了

在純電阻電路中，當負載電阻等於激勵源內阻時，則輸出功率爲最大，這種工做狀態稱爲匹配，不然稱爲失配。

當激勵源內阻抗和負載阻抗含有電抗成份時，爲使負載獲得最大功率，負載阻抗與內阻必須知足共扼關係，即電阻成份相等，電抗成份只數值相等而符號相反。這種匹配條件稱爲共扼匹配。

怎樣根據上升沿時間估計等效信號頻率？

阻抗匹配四種處理方式

https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_line

https://en.wikipedia.org/wiki/Electrical_termination

https://blog.csdn.net/ZQ07506149/article/details/82954747

信號完整性入門筆記一-細解爲何低頻信號在較短傳輸線不考慮反射？