話不多說,直接上圖:
看懂了嗎?搞懂這張圖其實(shí)需要了解:
1、為什么會發(fā)生反射?
問為什么發(fā)生反射,我們假設(shè)不發(fā)生反射,那么邊界處電壓就會不連續(xù),就會產(chǎn)生一個(gè)大的電場。你能想象嗎?或者說邊界處電流就會不連續(xù),就會在此處產(chǎn)生凈電荷。
所以說,反射的本質(zhì)是為了系統(tǒng)的穩(wěn)定。產(chǎn)生反射回源端的電壓是為了吸收入射信號和傳輸信號不匹配的電壓和電流。
2、反射系數(shù)
信號開始傳輸,阻抗發(fā)生變化(瞬時(shí)阻抗發(fā)生改變的地方稱為阻抗突變),部分信號將沿著與原傳播方向相反的方向反射,而另一部分將繼續(xù)傳播,但幅度會有所改變。
反射系數(shù)為第二個(gè)阻抗與第一個(gè)阻抗之差除以兩者之和。
3、三種端接
傳輸線端接有三種典型的情況:開路,短路,匹配。
參考反射系數(shù)公式,可以得出:
1.ρ=0,Z2=Z1,代表阻抗相等,沒有反射。
2.ρ=1,Z2為無窮大,代表完全正反射,在終端會產(chǎn)生一個(gè)與入射波大小相同但方向相反的反射波。測量開路端電壓,將得到兩個(gè)電壓之和。
3.ρ=-1,Z2為0,代表負(fù)反射,終端短路,反射信號即可以理解為返回路徑上的回流。
4、反射圖
回到文字開頭的反射圖,入射電壓為: 1V x 50/(10+50)=0.84V
當(dāng)信號在傳輸線終端的阻抗不連續(xù)點(diǎn)被反射時(shí),信號的一部分將反射回源端。當(dāng)反射信號到達(dá)源端時(shí),若源端阻抗不等于傳輸線阻抗就將產(chǎn)生二次反射。接著,若傳輸線的兩端都存在阻抗不連續(xù),信號將在驅(qū)動線路和接收線路之間來回反射,直到最后達(dá)到直流穩(wěn)態(tài)。對于無損傳輸線,信號會在兩端之間無休止的震蕩下去,永遠(yuǎn)不會達(dá)到穩(wěn)態(tài)值?,F(xiàn)實(shí)中所有的傳輸線都是有損的,信號反復(fù)傳播震蕩過程中會不斷衰減,最終趨于穩(wěn)態(tài)值。
5、總結(jié)
為什么源電壓為1V,視頻仿真得出的最大電壓是1.667 V?這是因?yàn)閭鬏斁€結(jié)構(gòu)共振。沒有所謂的電壓守恒,只有能量守恒。
在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,沒有反射是不可能的,而SI工程師的責(zé)任和使命:將反射控制在鏈路的裕量之內(nèi)。至于鏈路中有哪些反射?如何控制?后面再說。
審核編輯:劉清
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