關於訊號反射的模擬(針對《訊號完整性分析》一書中的一個例子)
關於訊號反射的模擬。
使用工具為ltspice。
書中舉例為:源電壓是1V,內阻是10歐姆,進入實際時延為1ns的50歐姆傳輸線,假設傳輸線末端開路。
圖1 模擬電路圖
由於內阻為10歐姆,瞬態阻抗為50歐姆,所以在進入傳輸線時,電壓被分壓為1*50/(50+10)=0.84V。
1ns後(1ns),0.84V訊號到達傳輸線末端,由於是開路,所以訊號完全反射回遠端,此時在訊號線末端測得電壓為0.84+0.84=1.68V,這裡不能簡單的說電壓等於兩倍的入射訊號,而是應該說等於反射訊號加上入射訊號的值。
再經過1ns後(2ns),0.84V反射波到達源端,又一次遇到阻抗突變。反射係數為:(10-50)/(10+50)=-0.67,所以,又將有0.84*(-0.67)=-0.56V反射網線遠端。此時該處的電壓為:原先的0.84V電壓,反射回來的0.84V電壓,反射後的-0.56V電壓,所以源端此時的電壓值為:0.84+0.84+(-0.56)=1.12V
又經過1ns後(3ns),-0.56V的波到達傳輸線末端,再次全反射。此時的電壓為:上次狀態下的1.68V,從源端來的-0.56V,全反射的-0.56V,所以,此時的終端電壓值為:1.68+(-0.56)+(-0.56)=0.56V.
又經過1ns後(4ns),-0.56V訊號到達遠端,反射電壓為-0.56*-0.67=0.37V反射,此時的源端電壓值為:1.12-0.56+0.37=0.93V.
又經過1ns後(5ns),0.37V到達末端,再次全反射,此時的終端電壓值為:0.56+0.37+0.37=1.3V
然後就blabla的射來射去,慢慢的變得越來越小。
圖2 終端的波形
圖3 始端的波形