常用的抑制反射的方法

常用的抑制反射的方法

消除信号反射现象的方法一般有布线时的拓扑法和相应的端接技术。

常用布线时的拓扑结构有：点到点、菊花链、星形、分支和周期性负载等结构。如下图所示。

常用几种端接形式

1 点到点(Point-to-point) 点到点的拓扑结构比较简单，只要在发送端或接收端进行适当的阻抗匹配。

2 菊花链(Daisy chain) 当网络(net)的整个走线长度延迟小于信号的上升或下降时间时,用菊花链拓扑结构(图 4.32)会比较好,这时网络上的负载都可以看作为容性负载。菊花链同时也限制了信号的速率,只能工作在低速电路中。

菊花链拓扑实例

3 星形(Star) 使用星形的拓扑结构时,对每个分支(stub)都进行均衡设计,要求每个分支的接收端负载一致,并选择适当的匹配方式。如图4.33所示。

星型拓扑实例

远端分支(Far-end cluster) 跟星形类似，只不过分支是靠近接收端。在这种拓扑结构中,也要限制远端stub的长度，使stub上的传输延时小于信号上升沿，这样每个接收端都可以被看作为一个简单的容性负载。

周期性负载(Periodic loading) 周期性负载的拓扑结构同样要求每段stub的长度足够小,使stub上的传输延时小于信号上升沿。这种主干传输线和所有的stub段组合起来的结构可以看作为一段新的传输线，其特征阻抗要比原来主干传输线的特征阻抗小,传输速率也比原来的低，因此在进行阻抗匹配时要注意。

传输线上的反射会对数字系统性能有重要的负面影响。为了最小化反射的负面影响，除了从拓扑结构上消除相应的影响外，还必须有相应控制它们的方法。基本上有三种方法减低这些反射的负面影响。第一种方法就是降低系统的频率或增大信号的上升沿时间，以使传输线上的反射将在另一个信号驱动到线上之前达到稳态。然而通常这是不可能的，对于高速系统，增大信号上升沿时间，将影响系统的性能。第二种方法是缩短PCB走线长度以使反射在更短时间内达到稳态。通常这是不实用的，因为通常芯片功能的强大，管脚的增多，缩短布线必然导致PCB 板层数的做多，这大大增加了成本。另外，在一些情况下缩短走线在物理实现上有时也是不可能的。当总线频率增加到一个周期内反射不能达到稳态时，或者线长满足式时，前两种方法通常就有限了。第三种方法就是给传输线两端终接一个等于特征阻抗的阻抗，并消除反射，即是所谓的高速电路设计的端接技术。端接技术分为单端断接技术和多负载端接技术。