【请教】关于信号反射

linphone · 发表于 2011-1-4 22:27

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本帖最后由 linphone 于 2011-1-4 22:31 编辑

已经知道的是信号的反射主要发生在传输线上阻抗不连续的点上。

那么是不是只有在输入信号发生突变时，才会发生反射？找到的资料都是以理想方波作为示例，在上升沿到达终端后发生反射，始终只有这一个反射信号在源端和终端间不断反射、叠加……
但似乎又不是仅在跳变的时刻才有反射，因为在下一次反射前，源端（或终端）的反射还能持续不变。。。
但反射的信号又似乎不是始终=入射信号*反射系数，只有第一次是这样的，在第二次以后都是反射信号*反射系数。。。。

太迷惑了，如果输入的信号是连续变化的，那反射情况又是怎样的？

wkb1987 · 发表于 2011-1-5 09:32

只有阻抗突变才会发生反射，这与输入信号是没有关系的；即使是一直高电平或低电平，只要阻抗不连续，反射还是存在的，只是因为高低电平存在的时间较长，而对于传输线上的某一点来说，其电压值为入射值+第一次反射值+...+第n次反射值。这是一个等比数列，只要终端不是开路或短路，等比绝对值就小于1，因此，当n无穷大时，也就是高低电平存在的时间较长时，该点的电压是不变的（变化非常小）。

forevercgh · 发表于 2011-1-5 09:59

阻抗不连续引入的反射是本征特性，与激励信号无关

icy88 · 发表于 2011-1-5 10:02

1. 会发生信号反射的条件是信号传输路径上存在阻抗不连续点
2. 传输线的定义是：信号的在走线中传输延迟大于2倍的信号上升时间的时候，走线可看成为传输线。如果传输延迟相对上升沿很小的时候，反射波淹没在上升/下降沿中，则不必考虑到反射波的问题。所以不是只有在跳变的时候才有反射，若在稳定电压即直流情况下，传输线尽相当于一根导线，反射可不考虑。
3. 先肯定一下：反射信号=入射信号*反射系数。
在第一次反射中，入射信号为初始电压值，而在第二次反射中，入射信号就是第一次的反射信号了，而且楼至注意了，（此时源端应该也不是匹配的，否则没有第二次反射吧）反射系数应该是源端的反射系数了。

不知道这样解释楼主能不能明白。

linphone · 发表于 2011-1-5 19:50

感谢大家的热心解答。这里的氛围真好，有问题能找到人一起讨论讨论的感觉真好

“阻抗不连续引入的反射是本征特性，与激励信号无关”，这点是没有什么疑问的了。

我现在的疑问是：反射信号=入射信号*反射系数，我觉得更普遍的情况应该是：V反射=（V入射-V端点）*反射系数
反射的始终是该时刻端点原电压与入射电压之间的差值部分。

当激励信号是理想方波时，可以等效认为同一个反射波在不断的按源、终端的反射系数衰减，然后叠加。

而如果激励信号是一个渐变的过程，就不能这样计算了。
我还没整明白应该怎么计算，假设激励信号V=kt，那么反射信号该怎么计算呢？
基本功太差了，还请大家不惜赐教

linphone · 发表于 2011-1-5 22:53

本帖最后由 linphone 于 2011-1-5 23:02 编辑

令：终端电压为uL(t)，激励信号为u0(t)，终端开路反射系数ρL=1

那么在激励信号第一次到达终端时的终端电压是不是下面这样的？不会解啊

icy88 · 发表于 2011-1-6 09:57

本帖最后由 icy88 于 2011-1-6 10:00 编辑

1.搂主也讲到了叠加定理，在终端端点处，终端电压是我们可以量测的电压，它是由终端处的入射电压和反射电压叠加得来的，因此终端电压=反射电压+入射电压，也就是说，反射电压=终端电压-入射电压。
2. 不要把问题想得太麻烦了，即便是激励信号在不断的变化，但是我们计算的是端点处的电压，只需要考虑端点处的叠加问题就好了。而楼上关心的T-oT的反射电压叠加的问题是没有必要，因为T-oT的反射信号已经传过终点向源端传播，所以不在终端叠加。所以楼上的公式是不正确的。这个终端的电压公式应该是个分段函数即：UL(t)=2Uo(t) t<3td
3td-5td时间是源端第一次反射后的传向终端的电压的2倍，以次类推，直到稳定。

linphone · 发表于 2011-1-6 20:10

“UL(t)=2Uo(t) t<3td”
对此持保留意见。举个例子，理想方波的下降沿，从稳定5V——0V，那么UL（t）=2Uo(t)=0V?显然是有问题的，下降沿也应该有过冲，UL(t)=-5V,然后逐渐稳定到0V

“在稳定电压即直流情况下，传输线尽相当于一根导线，反射可不考虑。”
也保留意见。反射是普遍存在的，只要阻抗有突变，该点就始终有反射存在，不论上升时间和传输延时是什么关系。只不过是稳态值等效于电阻分压比。

期待和icy88兄及大家继续讨论。

icy88 · 发表于 2011-1-7 11:07

对于下降沿的话，5-0的入射电压就应该是0-5=-5V了。
另外搂主可能是误解了，我是说直流的情况下，反射可以不用考虑，但只要阻抗不连续的话一定还是有反射的，对信号影响不大而已，所以不用考虑的。
还有做了一个反射的仿真试验，发上去给大家讨论一下。

icy88 · 发表于 2011-1-7 11:18

反射的仿真试验：
拓扑结构：
激励源为2V到0V的下降沿，Tf=100ps
然后直接接传输线，之后接大电阻到地（模拟开路情况）
spice文件如下：

结果波形为：

之前分析的应该波形最终会稳定到0，但是现在情况是输出在2v和-2v之间一直震荡。困扰中，发上来大家讨论下。

shark4685 · 发表于 2011-1-7 21:44

开路的状况是在SPICE里是不能被模拟的！

icy88 · 发表于 2011-1-8 08:30

回复 shark4685 的帖子

终结为一个大电阻也不行么？

linphone · 发表于 2011-1-8 21:30

这个仿真图是怎么算的？使用的什么软件？

linphone · 发表于 2011-1-9 15:18

回复 icy88 的帖子

我犯了好多错误，我检讨：

1、反射信号=入射信号*反射系数。我之前说的“V反射=（V入射-V端点）*反射系数”是不对的，如果这样的话，那么信号在1td——3td之间是不会处于稳定值的。所以反射信号只和入射信号有关。
保留的疑问：对于5-0的下降沿，入射电压为什么是“0-5=-5V”？那5-10的上升沿，入射电压是10-5=5V？那5-5的上电平，入射电压是5-5=0V？这会有矛盾。

2、icy88是姊妹

，我想当然了。

honejing · 发表于 2011-1-9 21:16

回#13樓
300 ps處升沿是遠端開路的電壓，其等於 {2 V* [50 / (10+50) ] } * 2 = 3.33V ( 1.666v 疊加)
其中 1.66 V 為開路反射電壓，當他彈回到近端時，因為 50 與 10 的阻抗不匹配，所以又會有反射，反射量為 -0.66 * 1.66V = -1.09V, 疊加到近端原來的電壓，就成 900ps處的0.91V。如此反復，直到縮小到 0 為止。
仔細看看你所貼圖那本書的相關內容應該就可以理解。

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