有限上升时间信号的反射波形:
从上一节讨论中我们知道,阻抗不连续的点处,反射信号是入射信号的一个副本,并讨论了上升时间为0的信号的反射情况。这些规律对于上升时间不为0的信号同样适用,只不过入射信号和反射信号的叠加稍稍复杂一些。使用如图4-10所示的互连结构,修改激励源上升时间为200 ps,图4-17显示了正反射和负反射情况下的反射波形。反射波形与人射波形形状类似,仅仅是幅度相对较小。如果用傅里叶分解的角度进行分析则更容易理解,信号分解为多个正弦波、每个正弦波反射、反射正弦波叠加合成反射信号,最终得到图4-17的结果。
由于上升时间不为0,当反射信号回到发送端后,如果延时很小,可能会和入射信号部分重叠,此时发送端可能会出现比较怪异的波形,不太容易看出反射信号是如何影响发送端信号波形的。图4-18中,发送端信号上升时间为1 ns,传输线延时为250 ps。反射结果如图4-19所示,在0.5 ns之前反射信号尚未回到发送端,发送端波形与入射信号相同。0.5~1ns,反射信号回到发送端,此时反射信号和入射信号都处于上升沿,叠加的结果使得波形上升边斜率比入射信号的大。1~1.5 ns,入射信号达到高电平,发送端信号波形按照反射信号上升沿斜率上升。其他时间段内发送端波形遵循类似的规律。
总之,不论人射信号是什么样的波形,只要反射系数是恒定的数值,反射信号波形就是入射信号波形的一个副本。不论是发送端还是接收端,最终得到的波形都是入射波形和反射波形叠加的结果。如果发生多次反射,也仅仅是这一叠加过程稍微复杂一些而已,但波形叠加的本质不会变。