信号反射与振铃产生
运算放大电路振铃产生的原因及解决方法
运算放大电路振铃产生的原因及解决方法嘿，咱今儿就来唠唠运算放大电路振铃这档子事儿！你说这运算放大电路啊，有时候就跟那调皮的小孩似的，会弄出振铃来。
那这振铃到底咋来的呢？其实啊，就好比一辆车在路上跑，路要是不平整，它不就颠得厉害嘛。
这运算放大电路里的信号传输，要是遇到了不合适的阻抗啦、不恰当的反馈啦，就像车遇到了坑坑洼洼的路，可不就振铃啦！比如说，布线不合理，这就好比路修得歪七扭八的，信号能顺畅跑吗？当然不能呀，于是振铃就出现啦。
那咋解决这麻烦事儿呢？这可得有点招儿。
首先呢，咱得把那“路”给修修平整咯，也就是把布线弄好，让信号能顺顺当当跑。
然后呢，调整好反馈网络，这就跟给车调个好的悬挂似的，让它稳稳当当的。
还有啊，咱得注意元器件的选择，就像给车选好的轮胎，质量得过硬呀！要是元器件质量不行，那不是更容易出问题嘛。
再打个比方，这运算放大电路就像一个乐团，每个元器件就是乐团里的乐手，要是有个乐手不靠谱，那整首曲子不就乱套啦？所以呀，每个环节咱都得重视起来。
咱还可以给电路加上一些滤波的装置，就好比给乐团加上隔音设备，把那些杂七杂八的声音给过滤掉，让声音更纯净。
或者呢，通过调整电路的参数，就像给乐团调整演奏的节奏和力度，让整个演出更完美。
你想想看，要是咱的运算放大电路一直振铃，那得多闹心呀！就像你听音乐，一直有杂音在那嗡嗡响，你能受得了吗？所以呀，咱得赶紧把这振铃的问题解决咯。
总之呢，要解决运算放大电路振铃，就得像个细心的医生一样，仔细诊断出问题所在，然后对症下药。
可不能马虎大意呀，不然这振铃可就一直缠着你咯！咱得让咱的电路稳稳当当工作，别给咱添乱子，对吧？所以呀，大家可得把这些方法记住咯，遇到振铃别慌张，咱有办法对付它！。
信号完整性需要重视的几大关键问题
信号完整性需要重视的几大关键问题信号完整性是许多设计人员在高速数字电路设计中涉及的主要主题之一。
信号完整性涉及数字信号波形的质量下降和时序误差，因为信号从发射器传输到接收器会通过封装结构、PCB走线、通孔、柔性电缆和连接器等互连路径。
当今的高速总线设计如LpDDR4x、USB 3.2 Gen1 / 2(5Gbps / 10Gbps)、USB3.2x2(2x10Gbps)、PCIe和即将到来的USB4.0(2x20Gbps)在高频数据从发送器流向接收器时会发生信号衰减。
本文将概述高速数据速率系统的信号完整性基础知识和集肤效应、阻抗匹配、特性阻抗、反射等关键问题。
随着硅节点采用10nm、7nm甚至5nm工艺，这可以在给定的芯片尺寸下实现高集成度并增加功能。
在移动应用中，趋势是更高的频率和更高的数据速率，并降低工作核心电压如0.9v、0.8V、0.56V甚至更低以优化功耗。
在较低的工作电压下以较高的频率工作会使阈值电平或给定位数据的数据有效窗口变小，从而影响走线和电源层分配功率以及“眼图”的闭合度。
由较高频率和较低工作电压引起的闭眼，增加了数据传输误差的机会，因而增加了误码率，这就需要重新传输数据流。
重传会导致处理器在较长时间处于有源模式以重传数据流，这会导致移动应用更高的功耗并减少使用日(DOU)。
图1. 频率和较低电压对眼图张开的影响在给定的高频设计中增加其它设计挑战如信号衰减、反射、阻抗匹配、抖动等时，很明显，信号损耗使接收器难以正确译出信息，从而增加了误差的机会。
数据流中的时钟采样在接收器处，数据是在参考时钟的边缘处采样的。
眼图张开越大，就越容易将采样CLK设置在给定位的中间以采样数据。
任何幅值衰减、反射或任何抖动，都将使眼图更闭合并使数据有效窗口和有效位时间变得更窄，从而导致接收端出现误差。
图2. CLK采样现在，让我们检查何时需要将通道或互连视为传输线，并查看在智能手机或平板电脑等系统中传输损耗的一些主要原因。
振铃的时钟信号分析
存在振铃的时钟信号分析理论分析反射现象信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到一个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本身的，也可能是中途或末端其他元件的。
对于信号来说，它不会区分到底是什么，信号所感受到的只有阻抗。
如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么他就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发生变化，不论是什么引起的（可能是中途遇到的电阻，电容，电感，过孔，PCB 转角，接插件），信号都会发生反射。
PCB上的走线对于高频信号而言相当于传输线，信号在传输线中传播时，如果遇到特性阻抗不连续，就会发生反射。
反射可能发生在传输线的末端，拐角，过孔，元件引脚，线宽变化，T型引线等处。
总之，无论什么原因引起了传输线的阻抗发生突变，就会有部分信号沿传输线反射回源端。
工程中重要的是反射量的大小。
表征这一现象的最好的量化方法就是使用反射系数。
反射系数是指反射信号与入射信号幅值之比，其大小为：(Z2-Z1)/(Z2+Z1)。
Z1是第一个区域的特性阻抗，Z2是第二个区域的特性阻抗。
当信号从第一个区域传输到第二个区域时，交界处发生阻抗突变，因而形成反射。
纯电阻性负载的反射是研究反射现象的基础，阻性负载的变化是以下四种情况：阻抗增加有限值、减小有限值、开路（阻抗变为无穷大）、短路（阻抗突然变为0）。
阻抗增加有限值：假设PCB线条的特性阻抗为50欧姆，传输过程中遇到一个100欧姆的贴片电阻，暂时不考虑寄生电容电感的影响，把电阻看成理想的纯电阻，那么反射系数为：，信号有1/3被反射回源端。
如果传输信号的电压是3.3V电压，反射电压就是1.1V。
这时，信号反射点处就会有两个电压成分，一部分是从源端传来的3.3V电压，另一部分是在反射电压1.1V，那么反射点处的电压为二者之和，即4.4V。
阻抗减小有限值：仍按上面的例子，PCB线条的特性阻抗为50欧姆，如果遇到的电阻是30欧姆，则反射系数为：，反射系数为负值，说明反射电压为负电压，值为。
此时反射点电压为3.3V+（-0.825V）=2.475V。
信号完整性-反射
假设传输线的末端是开路，1ns 后在线末端，测得开 路两端的总电压为两个波之和，即 0.84V +0.84V＝1.68V。
再经过 1ns 后，0.84V 反射波到达源端，又一次遇到 阻抗突变。源端的反射系数是(10 - 50)/(10+50)＝- 0.67， 这时将有 0.84V×(-0.67)＝-0.56V 反射回线远端。当然， 这个新产生的波又会从远端反射回源端，即-0.56V 电压将 被反射回来。线远端开路处将同时测得四个波：从一次行 波中得到 2×0.84 V＝1.68 V，从二次反射中得到的 2× (-0.56)＝-1.12 V，故总电压为 0.56 V。
8.1 阻抗变化处的反射
无论什么原因使瞬态阻抗发生了改变，部分信号将沿 着与原传播方向相反的方向反射，而另一部分将继续传播， 但幅度有所改变。将瞬态阻抗发生改变的地方称为阻抗突 变，或简称突变。
反射信号的量值由瞬态阻抗的变化量决定，如图 8.2 所 示。如果第一个区域瞬态阻抗是 Z1，第二个区域是 Z2，则 反射信号与入射信号幅值之比为(后面的 8.10 式给出证明)：
(8.9)
最终可得：
(8.10)
这就是反射系数的定义(即(8.1)式)。用同样的方法可 以很容易推导出传输系数 t。将根据(8.2)式得出的 V ， refl 代入(8.7)式可得：
Vinc Vtrans Vinc Vtrans
Z1
Z1
Z2
对上式通分、化简后可得：
(8.11)
没有人知道到底是什么产生了反射电压？只是知道当 产生之后，只有这样交界面两侧的电压才可以相等，交界 面处的电压才是连续的。同样，在交界面两侧也存在电流 回路，电流也是连续的。这样，整个系统也才是平衡的(有 点唯心主义的解释)。
什么是信号完整性？你需要了解寄生电感、寄生电阻、寄生电容
什么是信号完整性？你需要了解寄生电感、寄生电阻、寄生电容业界经常流行这么一句话：“有两种设计师，一种是已经遇到了信号完整性问题，另一种是即将遇到信号完整性问题”。
固态硬盘作为一种高集成度的高时钟频率的硬件设备，信号完整性的重要性不言而喻。
借着这句话本文主要跟大家聊下信号完整性的一些基本内容。
什么是信号完整性?通俗来讲，信号在互连线的传输过程中，会受到互连线等因素的相互作用而使得信号发生波形畸变的一种现象，这时可以说信号在传输中被破坏了，变得“不完整”。
信号完整性没有一个唯一的规范定义，从广义上讲，指的是信号在高速产品中由互连线引起的所有问题。
高速数字系统中，信号完整性起着重要作用。
如果信号完整性有问题，可能会造成电路无法正常工作。
影响信号完整性的关键电气特性就是互连线的阻抗，它是解决信号完整性的方法核心。
1. 阻抗电路中电流所起的阻碍作用叫做阻抗。
阻抗单位为欧姆，常用Z 表示，表达式是复数:其中实部为电阻和虚部表示电抗(容抗和感抗)。
为什么用复数?电阻代表对信号幅值的衰减，电抗代表对信号相位的改变。
以下分别为电阻，电容，电感部分的阻抗：1.1特性电阻特性电阻是与传输线相关的概念，信号在传输线上的实际传输过程中，会受到传输线上寄生参数(如寄生电感、寄生电阻、寄生电容)的影响，特性阻抗就是综合传输线场景下跟这些寄生参数合成的阻抗。
用下图模型来表示单位长度的传输线：此模型下的阻抗表达式为：在实际的PCB应用中传输线的电阻部分，可以忽略不计，即上式中的R和G为0，PCB传输线特性阻抗的一般表达式：L是单位长度传输线的固有电感，C是单位长度传输线的固有电容传输线阻抗在PCB行业通常将传输线的特性阻抗简称阻抗。
1.2阻抗匹配信号在传输线上传输过程中会受到传输线的阻抗，任何阻抗的突变都会引起信号的反射和失真，过度的反射和失真会引发信号完整性问题。
阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配。
所以说，阻抗匹配对于一个高速数字系统是十分重要的。
电路板级的信号完整性问题和仿真分析
电路板级的信号完整性问题和仿真分析摘要：今天随着电子技术的发展，电路板设计中的信号完整性问题已成为PCB设计者必须面对的问题。
信号完整性指的是什么？信号在电路中传输的质量。
由于电子产品向高速、微型化的发展，导致集成电路开关速度的加快，产生了信号完整性问题。
常见的问题有反弹、振铃、地弹和串扰等等。
这些问题将会对电路板设计产生怎样的影响？通过理论分析探讨，找到解决它们的一些途径。
传统的PCB设计是在样机中去测试问题，极大的降低了产品设计的效率。
使用EDA工具分析，可以将问题在计算机中进行暴露处理，降低问题的出现，提高产品的设计效率。
这里以Altium Designer 6.0工具为例，介绍分析解决部分信号完整性问题的方法。
关键词：信号完整性 Altium Designer 6.0 仿真分析[中图分类号] O59 [文献标识码] A [文章编号] 1000-7326（2012）04-0125-0320世纪初叶，科学家先后发明了真空二极管和三极管，它代表人类进入了电子技术时代。
随后半导体晶体管和集成电路的出现，将电子技术推向了一个新的时期。
特别是IC芯片的发展，使电子产品越来越趋向于小型化、高速化、数字化。
但同时却给电子设计带来一个新的问题：体积减小导致电路的布局布线密度变大，而同时信号的频率也在迅速提高，如何处理越来越快的信号。
这就是我们硬件设计中遇到的最核心问题：信号完整性。
为什么我们以前在学校学习和电子制作中没有遇到呢？那是因为在模拟电路中，采用的是单频或窄频带信号，我们关心的只是电路的信噪比，没有去考虑信号波形和波形畸变；而在数字电路中，电平跳变的信号上升时间比较长，一般为几个纳秒。
元件间的布线不会影响电路的信号，所以都没有去考虑信号完整性问题。
但是今天，随着GHz时代的到来，很多IC的开关速度都在皮秒级别，同时由于对低功耗的追求，芯片内核电压越来越低，电子系统所能容忍的噪声余量越来越小，那么电路设计中的信号完整性问题就突现出来了。
过冲及振铃现象实验分析
过冲及振铃实验现象分析1.测试电路及过冲、振铃现象测试电路如下图所示，A点为电压输出口，B点为为了接入电阻而切开的口，C点为同轴电压监测点。
BA C在B点出用导线连接时，在C点引同轴线到示波器（示波器内阻1M），观察到上升沿有过冲及振铃现象，如下图所示。
1.2 振铃产生的原因分析1.2.1 振铃现象的产生那么信号振铃是怎么产生的呢?前面讲过，如果信号传输过程中感受到阻抗的变化，就会发生信号的反射。
这个信号可能是驱动端发出的信号，也可能是远端反射回来的反射信号。
根据反射系数的公式，当信号感受到阻抗变小，就会发生负反射，反射的负电压会使信号产生下冲。
信号在驱动端和远端负载之间多次反射，其结果就是信号振铃。
大多数芯片的输出阻抗都很低，如果输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗，那么在没有源端端接的情况下，必然产生信号振铃。
信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。
假设驱动端的输出阻抗是10欧姆，PCB走线的特性阻抗为50欧姆(可以通过改变PCB走线宽度，PCB走线和内层参考平面间介质厚度来调整)，为了分析方便，假设远端开路，即远端阻抗无穷大。
驱动端传输3.3V电压信号。
我们跟着信号在这条传输线中跑一次，看看到底发生了什么?为分析方便，忽略传输线寄生电容和寄生电感的影响，只考虑阻性负载。
下图为反射示意图。
第1次反射：信号从芯片内部发出，经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB 特性阻抗的分压，实际加到PCB走线上的信号为A点电压3.3*50/(10+50)=2.75V。
传输到远端B点，由于B点开路，阻抗无穷大，反射系数为1，即信号全部反射，反射信号也是2.75V。
此时B点测量电压是2.75+2.75=5.5V。
第2次反射：2.75V反射电压回到A点，阻抗由50欧姆变为10欧姆，发生负反射，A点反射电压为-1.83V，该电压到达B点，再次发生反射，反射电压-1.83V。
此时B点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。
信号完整性：信号振铃是怎么产生的
信号完整性：信号振铃是怎么产生的时间:2009-04-21 17:22来源:未知作者:于博士信号的反射可能会引起振铃现象，一个典型的信号振铃如图1所示。
图1那么信号振铃是怎么产生的呢？前面讲过，如果信号传输过程中感受到阻抗的变化，就会发生信号的反射。
这个信号可能是驱动端发出的信号，也可能是远端反射回来的反射信号。
根据反射系数的公式，当信号感受到阻抗变小，就会发生负反射，反射的负电压会使信号产生下冲。
信号在驱动端和远端负载之间多次反射，其结果就是信号振铃。
大多数芯片的输出阻抗都很低，如果输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗，那么在没有源端端接的情况下，必然产生信号振铃。
信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。
假设驱动端的输出阻抗是10欧姆，PCB走线的特性阻抗为50欧姆（可以通过改变PCB走线宽度，PCB走线和内层参考平面间介质厚度来调整），为了分析方便，假设远端开路，即远端阻抗无穷大。
驱动端传输3.3V电压信号。
我们跟着信号在这条传输线中跑一次，看看到底发生了什么？为分析方便，忽略传输线寄生电容和寄生电感的影响，只考虑阻性负载。
图2为反射示意图。
第1次反射：信号从芯片内部发出，经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB 特性阻抗的分压，实际加到PCB走线上的信号为A点电压3.3*50/(10+50)=2.75V。
传输到远端B点，由于B点开路，阻抗无穷大，反射系数为1，即信号全部反射，反射信号也是2.75V。
此时B点测量电压是2.75+2.75=5.5V。
第2次反射：2.75V反射电压回到A点，阻抗由50欧姆变为10欧姆，发生负反射，A点反射电压为-1.83V，该电压到达B点，再次发生反射，反射电压-1.83V。
此时B点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。
第3次反射：从B点反射回的-1.83V电压到达A点，再次发生负反射，反射电压为1.22V。
该电压到达B点再次发生正反射，反射电压1.22V。
振铃产生的原因
信号完整性信号完整性：：信号振铃是怎么产生的时间:2009-04-21 17:22来源:未知作者:于博士点击: 10597次信号的反射可能会引起振铃现象，一个典型的信号振铃如图1所示。
图1那么信号振铃是怎么产生的呢？前面讲过，如果信号传输过程中感受到阻抗的变化，就会发生信号的反射。
这个信号可能是驱动端发出的信号，也可能是远端反射回来的反射信号。
根据反射系数的公式，当信号感受到阻抗变小，就会发生负反射，反射的负电压会使信号产生下冲。
信号在驱动端和远端负载之间多次反射，其结果就是信号振铃。
大多数芯片的输出阻抗都很低，如果输出阻抗小于PCB 走线的特性阻抗，那么在没有源端端接的情况下，必然产生信号振铃。
信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。
假设驱动端的输出阻抗是10欧姆，PCB 走线的特性阻抗为50欧姆（可以通过改变PCB 走线宽度，PCB 走线和内层参考平面间介质厚度来调整），为了分析方便，假设远端开路，即远端阻抗无穷大。
驱动端传输3.3V 电压信号。
我们跟着信号在这条传输线中跑一次，看看到底发生了什么？为分析方便，忽略传输线寄生电容和寄生电感的影响，只考虑阻性负载。
图2为反射示意图。
第1次反射：信号从芯片内部发出，经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB 特性阻抗的分压，实际加到PCB 走线上的信号为A 点电压3.3*50/(10+50)=2.75V 。
传输到远端B 点，由于B 点开路，阻抗无穷大，反射系数为1，即信号全部反射，反射信号也是2.75V 。
此时B 点测量电压是2.75+2.75=5.5V 。
第2次反射：2.75V 反射电压回到A 点，阻抗由50欧姆变为10欧姆，发生负反射，A 点反射电压为-1.83V ，该电压到达B 点，再次发生反射，反射电压-1.83V 。
此时B 点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V 。
第3次反射：从B 点反射回的-1.83V 电压到达A 点，再次发生负反射，反射电压为1.22V 。
信号完整性中几个重要概念的介绍_中为电子科技工作室
和信号完整性有关的几个概念作者：eco 邮箱: zhongweidianzikeji@日期：2013-09-29随着科技的发展，各种各样的IC被各种各样的公司设计而出，有的是新设计，有的是老东西新改进。
过去的芯片，电平跳变时间(信号上升时间或者信号下降时间)较长，在那个时代我们并不需要考虑信号完整性这个东西。
而如今不同了，不仅仅芯片的封装体积变小了（寄生参数大大减小了），更重要的是芯片的电平跳变时间变短了。
除此之外，还有芯片的工作电压5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.2V，电平越小虽然实现了低功耗，但是抗干扰能力也就越差了。
综合上述，于是信号完整性就出来作怪了。
说了那么多，其实我也不知道什么叫做信号完整性signal integrity，我只知道它的几种主要表现：时序错乱、信号反射（正反射和负反射）、信号振铃、地弹、串扰（前向串扰和后向串扰）、电磁辐射和电磁干扰等。
接下来具体说说上述几个概念。
1、时序错乱时序错乱主要出现在高速、高频电路中，这里请注意高速和高频是两个完全不同的概念。
我们举个例子来说明时序错乱的问题，如图1，假设A线B线分别代表2条道路（这就是我们的信号走线哦），B路的总长是A路的两倍，在起始端有4辆车（这就是我们的信号），A线车编号为A1、A2，B线车编号为B1、B2。
首先A1和B1车从起始端出发，两车以同样的速度分别沿着各自线路前进，假设一分钟后A1车到达终点端，可想而知B1车刚走过B道路的一半，与此同时A2车和B2车以同样的速度从起始端出发，并在各自的路线上前进，当B1车走到终点端时，同时A2车也到了终点端，B2车在B线的中点。
这就出现了一个错误，本打算A1车和B1车在终点端相遇，到最后却是A2车和B1车相遇。
在我们电路中这就产生了时序错误。
你也许问是否可以让A1车等等B1车呢，这也不就解决了一个相遇（时序）问题嘛，可是后来的A2车不愿意呀（女朋友还等着约会呢），A2车的不愿意就映射到我们的高速、高频电路上了，如果愿意那就是低速、低频电路。
信号完整性分析
信号完整性分析与应用设计报告1信号完整性设计信号完整性是指信号通过信号线传输后的质量。
在电路中,一段导线并不仅仅是导体,它在低频段呈阻性,在中频段呈容性,在高频段呈感性,到甚高频时则变成了辐射天线。
在高速PCB设计中,集成电路的切换速度过高、电路的布局布线不合理等都会引起信号完整性问题,主要包括定时、反射、串扰、振铃等问题。
1. 1定时集成电路只能按规定的时序接收数据,过长的信号延迟可能导致时序违背和功能混乱。
在低速系统中,信号互连延迟和阻尼振荡可以忽略不计,因为信号有足够的时间达到稳定。
但当系统时钟很高时,信号在器件间的传输时间以及同步准备时间都缩短了,驱动过载、走线过长都会引起延时。
高速电路要求在很短的时间内满足各种门延时,包括建立时间、保持时间、线延时等。
而且在高速PCB中,传输线上的分布电容、分布电感都会对信号的数字切换产生延时，影响数字电路的建立和保持时间,延时过长可能会导致集成电路无法正确判断数据。
1. 2反射反射就是信号在传输线上的回波。
按照信号传输理论,信号经过传输线将功率传给负载的时候,由于阻抗不匹配有一部分能量会向源端返回。
在高速设计中,信号连线不再是集中参数电路中的导线,而应等效为传输线。
如果阻抗匹配,信号将全部传递给负载,反射不会发生。
反之,若负载阻抗与传输线阻抗失配,就会导致信号反射。
布线的某些几何形状、不适当的端接、电源平面不连续等因素都会导致信号反射。
1. 3串扰当边缘速率低于1 ns时,串扰问题就必须考虑了。
通常在高速高密度电路板中比较容易出现串扰问题,原因是当高速电路信号线上有交变的电流通过时,会产生交变的磁场,处于该磁场中的相邻信号线会感应出信号电压,有时会引起高频谐振,再耦合到邻近的互连线中,就造成了串扰。
高速印制板叠层的设置、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及信号线端接方式对串扰都有影响。
1. 4振铃振铃表现为信号反复出现过冲和下冲,在逻辑电平的门限上下抖动,振荡呈欠阻尼状态。
振铃效应——精选推荐
振铃效应在媒体处理过程中我们常常会碰到图像和声⾳振铃效应，图像振铃效应如下图。
TI netra 平台也提供了DRN（Used for removing De-Ringing artifacts）模块。
了解De-Ringing,有助于我们提升⾳视频质量。
在⾼清视频中⼈在⾛动过程会在⽩墙背景上留有类似⽔波纹的残影。
加⼤会议码率也不能消除这个现象，过平台有残影，点对点也有残影，友商过来的码流也有这个现像。
经过分析，⽔波纹的残影就是振铃效应。
1.1 振铃效应在信号处理中，振铃效应是⼀种出现在信号快速转换时，附加在转换边缘上导致失真的信号。
⽽在图像或影像上，振铃效应会导致出现在边缘附近的环带或像是"⿁影"的环状伪影；在⾳频中，振铃效应会导致出现在短暂⾳附近的回声，特别是由打击乐器发出的声⾳；最容易注意到的是预回声。
使⽤"振铃"这⼀个词则是因为输出信号在输⼊信号快速转换的边缘附近出现⼀有⼀定衰减速度的震荡，这个现象相似于钟被敲击之后发出声⾳的过程。
1.2 造成振铃的原因在时域上，产⽣振铃效应的原因则是因为Sinc函数中的涟波，即为⼀个完美低通滤波器的脉冲响应(在时域中的形式)。
在数学上这叫做吉布斯现象。
吉布斯现象（Gibbs phenomenon），由Henry Wilbraham于1848年最先提出，并由约西亚·吉布斯于1899年证明。
在⼯程应⽤时常⽤有限正弦项正弦波叠加逼近原周期信号。
所⽤的谐波次数N的⼤⼩决定逼近原波形的程度，N增加，逼近的精度不断改善。
但是由于对于具有不连续点的周期信号会发⽣⼀种现象：当选取的傅⾥叶级数的项数N增加时，合成的波形虽然更逼近原函数，但在不连续点附近会出现⼀个固定⾼度的过冲，N越⼤，过冲的最⼤值越靠近不连续点，但其峰值并不下降，⽽是⼤约等于原函数在不连续点处跳变值的9%，且在不连续点两侧呈现衰减振荡的形式。
当信号转换速度加剧的时候，我们可以在振铃中区别出过冲(和下冲)，过冲时输出信号较输⼊讯号⾼，⽽在过冲之后，信号因为过度修正⽽变得低于⽬标数值，之后来回震荡；这些现象往往会同时发⽣，因此常常被混⽤，⽽被共同称为"振铃"。
音响系统中干扰声和啸叫声产生的原因及排除办法
精心整理音响系统中扰乱声和啸喊声产生的原由及清除方法专业音响系统中，略不注意，就会出现“杂音”。
这些杂音有些是外面环境惹起的扰乱声，有些是设施内部运作的噪音。
此中，扰乱声是指由外界电磁场扰乱音响设施后产生的噪声，啸喊声是指由声反应惹起音频放大电路自激震荡产生的噪音。
那么，碰到这些“杂音”应当怎么解决呢？扰乱声产生原理：电磁扰乱的传输门路主要经过空间辐射和导线传导。
空间辐射是电场和磁场在设施闭合环路中产生电磁感觉，环面积越大感觉电压越高，感觉电压随磁通密度矢量或电场作用方向与环平面法线的角度不一样而变化，同时频次越高产生的感觉电平越高，即高频信号更简单对环路产生扰乱。
导线传导是电磁场耦合到音响设施连线而进入的扰乱信号，传导方式是经过电路（包含杂散电容和互感等能够用集总参数表示的电路元件）传到受影响设施上，如脉冲扰乱、沟通声扰乱。
扰乱信号的电平高于音频放大器的敏感门限电平常，对音响系统产生扰乱。
1中低频扰乱音响系统的噪声扰乱除设施和传输线路自己的热噪声和叠加在其上的连续性“白噪声”外，扰乱源主要可分为脉冲扰乱和沟通噪声扰乱两大类。
脉冲扰乱是因为脉冲器件产生的强电磁场耦合进人信道所致，电机、空调、汽车发动机火花塞、开关电源和控制灯光的可控硅均会产生60Hz ～ 2MHz 的扰乱，这些扰乱的谐波重量会落入音屡次带内（2Hz ～ 20kHz ）。
沟通噪声扰乱主假如因为地线系统不一样，接地址间存在电位差使地电流形成回路造成的，其典型表现为 50Hz 的工频沟通噪声和由之引来的100Hz 、 160Hz 段低频连续嗡声。
2中高频扰乱手机和其他的高频无线电发射设施发出的电磁能量以及从某些设施辐射出较强的杂散高频电磁能量都能对音频放大器形成扰乱。
特别手机高频辐射扰乱最为严重，由手机（以GSM 方式为例）发出的900MHz ／l800MHz电磁能量作用在音频放大器的输入环路上，会产生间歇的或周期的扰乱信号，这些扰乱信号中含有丰富的谐波重量，此中一部分谐波重量落在300Hz ～ 3400Hz范围内。
信号反射原理
信号反射原理
信号反射原理是指当信号在传输过程中遇到障碍物时，会发生反射现象，从而
影响信号的传输和接收。
这一原理在通信、雷达、无线电等领域都有着重要的应用，对于理解和优化信号传输具有重要意义。
首先，我们来了解一下信号的传输过程。
当一个信号源发出信号时，信号会以
一定的波长和频率传播。
在传输过程中，信号会遇到各种障碍物，比如建筑物、山脉、大气层等。
当信号遇到这些障碍物时，会发生反射、折射、散射等现象，从而影响信号的传输。
其次，让我们深入了解信号反射的原理。
当信号遇到平面障碍物时，会发生反
射现象。
反射信号的强度和相位会受到障碍物材料、形状、角度等因素的影响。
此外，信号在反射过程中可能会发生多次反射，形成多径效应，这会对信号的接收产生干扰。
当信号遇到曲面障碍物时，会发生折射现象。
折射信号的传播路径和速度会发生变化，从而影响信号的传输距离和质量。
最后，我们来探讨信号反射原理的应用。
在通信领域，了解信号反射原理可以
帮助我们设计更可靠的通信系统，减少信号的衰减和干扰。
在雷达和无线电领域，理解信号反射原理可以帮助我们优化信号的发射和接收，提高信号的覆盖范围和精度。
此外，信号反射原理也在无线传感器网络、室内定位、地震勘探等领域有着重要的应用。
总之，信号反射原理是信号传输过程中不可忽视的重要现象。
通过深入理解和
研究信号反射原理，我们可以更好地应用这一原理，提高信号传输的可靠性和性能。
希望本文对您对信号反射原理有所帮助，谢谢阅读！。
信号反射的几个重要体现（过冲、下冲、振铃）及电路设计
信号反射的⼏个重要体现（过冲、下冲、振铃）及电路设计本⽂要点：1，介绍信号分列反射的具体表现；2，结合具体电路分析。
信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到⼀个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本⾝的，也可能是中途或末端其他元件的。
对于信号来说，它不会区分是什么，信号所感受到的只有阻抗。
如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么他就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发⽣变化，信号都会发⽣反射。
这些因素可能包括过长的⾛线，末端匹配的传输线，过量的电容或电感及阻抗失配。
反射会造成信号过冲overshoot、下冲undershoot、振铃ringing、边沿迟缓（回勾现象）也就是阶梯电压波。
过冲是振铃的⽋阻尼状态，边沿迟缓是振铃的过阻尼状态。
当信号的第⼀个波峰超过原来设定的最⼤值。
过冲是指信号跳变的第⼀个峰值或⾕值，它是在电源电平之上或参考地电平之下的额外电压效应；边沿迟缓我们也成为台阶，回勾现象，其危险主要是会造成误触发。
下冲是指信号跳变的下⼀个⾕值或峰值。
过冲与下冲都是不利的因素，过⼤的过冲电压经常长期性地冲击会造成器件的损坏，如上图所⽰。
严重的下冲会超过接收器件的门限⽽导致电路的逻辑错误。
如果信号在驱动器和接收器之间来回多次反射，就会产⽣振铃现象，这增加了信号稳定所需要的时间，从⽽也影响了系统稳定的时序。
细节处如下图，电路设计Tips：⼀般做电路设计中，如果时钟信号链路⽐较长，会在时钟输出信号上串接⼀个⼩电阻，⽐如22欧姆或者33欧姆。
⾄于为什么，很多成熟设计都是这么做，算是⼀个经验设计⽅法。
实际上，其实这个⼩电阻的作⽤就是为了解决信号反射问题。
⽽且随着电阻的加⼤，振铃会消失，但你会发现信号上升沿不再那么陡峭了，串联电阻是为了减⼩反射波，避免反射波叠加引起过冲。
这个解决⽅法叫阻抗匹配，⼀定要注意阻抗匹配，阻抗在信号完整性问题中占据着极其重要的地位。
电源中的振铃现象
振铃振铃现象，来源于变压器漏感和寄生电容引起的阻尼振荡由于变压器的初级有漏感，当电源开关管由饱和导通到截止关断时会产生反电动势，反电动势又会对变压器初级线圈的分布电容进行充放电，从而产生阻尼振荡，即产生振铃。
变压器初级漏感产生反电动势的电压幅度一般都很高，其能量也很大，如不采取保护措施，反电动势一般都会把电源开关管击穿，同时反电动势产生的阻尼振荡还会产生很强的电磁辐射，不但对机器本身造成严重干扰，对机器周边环境也会产生严重的电磁干扰。
加入RCD吸收回路，可抑制反电动势和振铃电压幅度。
高速数字电路中信号反射的分析及解决方案：引言通常所说的高速数字电路是指电路的频率达到或超过一定数值，而且工作在这个频率之上的电路已经占到整个电子系统一定的份量。
实际上，判定一个电路是否为高速电路并不能只从信号的频率去考虑，当信号的传输延迟大于信号上升时间的2O％时，电路板上的信号导线就会呈现出传输线效应，整个系统为分布式系统，此时这种电路即为高速电路。
当前，电子系统与电路全面进入高速。
高频设计领域。
随着IC工艺的不断提高，驱动器的上升沿和下降沿由原来的十几ns减小到几ns,有的甚至达到ps量级。
这时必须要考虑由传输线效应引起的信号完整性反射噪声问题，这已经成为高速数字电路设计中的一个主要问题。
2信号完整性概述从广义上讲，信号完整性指的是在高速数字电路中由互连线引起的所有问题。
它主要研究互连线与数字信号的电压，电流波形相互作用时，电气特性参数如何影响产品的性能。
信号完整性问题主要包括以下四类问题：单一网络的信号反射；多网络间的串扰；电源和地分配中的轨道塌陷；电磁干扰和辐射。
在这里主要讨论单一网络的信号反射噪声问题。
3.信号反射噪声的形成在高速数字电路中，信号在pcb板上沿传输线传输，遇到阻抗不连续时，就会有部分能量从阻抗不连续点沿传输线返回，从而产生反射。
其大小与阻抗失配的程度有关，阻抗失配越大，反射就越大。
反射是造成上冲。
振铃现象产生的原因
振铃现象产生的原因振铃现象是怎么回事?振铃现象产生的原因是什么?如何减小和抑制上冲及振铃?下面就由店铺告诉大家振铃现象产生的原因和抑制方法吧!振铃现象产生的原因由于任何传输线都不可避免地存在着引线电阻、引线电感和杂散电容，因此，一个标准的脉冲信号在经过较长的传输线后，极易产生上冲和振铃现象。
大量的实验表明，阴线电阻可使脉冲的平均振幅减小;而杂散电容和引线电感的存在，则是产生上冲和振铃的根本原因。
在脉冲前沿上升时间相同的条件下，阴线电感越大，上冲及振铃现象就越严重;杂散电容越大，则是波形的上升时间越长;而引线电阻的增加，将使脉冲振幅减小。
减小和抑制上冲及振铃(1)串联电阻。
利用具有较大电阻的传输线或是人为地串入适当的阻尼电阻，可以减小脉冲的振幅，从而达到减小上冲和振铃程度的目的。
但当传入电阻的数值过大时，不禁脉冲幅度减小过多，而且使脉冲的前沿产生延迟。
因此，串入的阻尼电阻值应适当，并且应选用无感电阻，电阻的连接为值应靠近接收端。
(2)减小引线电感。
设法减小线路及传输线的引线电感是最基本的方法，总的原则是：尽量缩短引线长度;加醋到线和印制铜箔的宽度;减小信号的传输距离，采用引线电感小的元器件等，尤其是传输前沿很陡的脉冲信号时更应注意这些问题。
(3)由于负载电路的等效电感和等效电容同样可以影响发送端，使之脉冲波形产生上冲和振铃，因此，应尽量减小负载电路的等效电感和电容。
尤其是负载电路的接地线过长时，形成的地线电感和杂散电容相当可观，其影响不容忽视。
(4)逻辑数字电路中的信号线可增加上拉电阻和交流终端负载，如图6所示。
上拉电阻(可取)的接入，可将信号的逻辑高电平上拉到5V。
交流终端负载电路的接入不影响支流驱动能力，也不会增加信号线的负载，而高频振铃现象却可得到有效的抑制。
上述振铃除了与电路条件有关外，还与脉冲前沿的上升时间密切相关。
即使电路条件相同，当脉冲前沿上升时间很短时，上冲的峰值将大大增加。
一般对于前沿上升时间在1以下的脉冲，均考虑产生上冲及振铃的可能。
信号反射原理
信号反射原理以信号反射原理为标题，我们来探讨一下在通信领域中的应用。
信号反射是指当信号传输到一个介质的边界时，部分信号会被反射回来，而另一部分信号则会继续传播。
这一原理在无线通信、光纤通信等领域中起着重要的作用。
在无线通信中，信号反射广泛应用于无线电传输和雷达系统。
当无线信号遇到建筑物、地形或其他物体时，部分信号会被反射回到发射源，形成多径传播现象。
这些反射信号经过不同路径到达接收器，可能会引起信号干扰、衰减或多径效应。
因此，了解信号反射原理对于优化无线通信系统非常重要。
光纤通信中的信号反射也是一个重要的问题。
光纤通信利用光信号在光纤中的传输来进行高速数据传输。
然而，当光信号遇到光纤连接点、光纤末端或其他光学元件时，会发生信号反射。
这些反射信号会干扰主信号的传输，降低通信质量。
因此，在光纤通信系统中，需要采取措施来减少信号反射，例如使用光纤连接器和适当的光学元件。
在信号反射的研究中，反射系数是一个重要的参数。
反射系数是指入射信号和反射信号的幅度比例。
反射系数的大小取决于入射信号的频率、入射角度以及介质的特性。
通过测量反射系数，可以评估信号反射的强度和影响程度。
在实际应用中，信号反射也可以被利用。
例如，在雷达系统中，通过分析反射信号的时间延迟和幅度，可以确定目标物体的位置和速度。
这种技术被广泛应用于航空、导航和军事领域。
此外，在光学测量中，信号反射也可以用于测量物体的形状、表面特性和距离等信息。
然而，信号反射也会带来一些问题。
信号反射会引起信号衰减和多路径效应，导致信号质量下降。
在无线通信系统中，多路径效应可能会导致信号重叠和干扰，使接收器难以正确解码信号。
在光纤通信系统中，信号反射会导致光功率损失和信号畸变，降低通信质量。
因此，在设计通信系统时，需要考虑信号反射的影响，并采取相应的措施来减少其负面影响。
例如，在无线通信中，可以使用天线阵列、空间多址技术和信号处理算法来抑制多路径效应。
在光纤通信中，可以采用光纤连接器和折射率匹配材料来减少信号反射。
振铃吸收电路 -回复
振铃吸收电路-回复振铃吸收电路是一种常用的电路设计，用于消除数字电路或者模拟电路中的振铃噪声。
振铃噪声通常是由于信号传输过程中的反射和辐射引起的。
在这篇文章中，我们将逐步回答关于振铃吸收电路的问题，并介绍如何设计一个有效的振铃吸收电路。
第一步：什么是振铃噪声？振铃噪声是指电路中不期望的振荡或者瞬时变化。
它是由于电磁波的反射和辐射引起的。
在数字电路和模拟电路中，通常使用较高的电压或电流进行信号传输。
当这些信号在传输过程中遇到电缆、连接器、传输线或者其他元件的阻抗不匹配时，信号的反射会引起振铃噪声。
在数字电路中，振铃噪声可能导致数据误码，降低数据传输速率和可靠性。
在模拟电路中，振铃噪声会引起电压或者电流的突变，导致电路不稳定或者影响信号的精确度。
第二步：振铃吸收电路的原理是什么？振铃吸收电路的原理是通过调整信号传输线路的匹配阻抗来吸收反射信号，从而减少振铃噪声。
该电路通常分为两个部分：吸收网络和终端阻抗。
吸收网络是一个阻抗匹配电路，用于与传输线路上的反射信号进行相抵消。
终端阻抗是调整传输线路的终端阻抗，使其和信号源或负载的阻抗相匹配。
第三步：如何设计振铃吸收电路？设计振铃吸收电路需要以下几个关键步骤：1. 确定传输线路的特性阻抗，通常为50欧姆或75欧姆。
这是根据应用和传输介质的特性选择的。
2. 使用传输线路模型来模拟信号在传输线上的传播，包括传输线的长度、传输速率等信息。
3. 根据传输线路模型，计算传输线上的反射系数。
反射系数描述了传输线上信号的反射程度。
较高的反射系数表示信号的反射越强。
4. 根据反射系数，设计吸收网络。
吸收网络的目标是消除或者减小传输线上的反射信号，通常采用电容器、电感器或者串联电阻的组合。
选择适当的元件值，使得吸收网络的阻抗能够与传输线上的反射信号阻抗相匹配。
5. 调整终端阻抗。
终端阻抗是在传输线路的终端处加入的电阻器，其目的是调整传输线的终端阻抗，使其与信号源或负载的阻抗相匹配。
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信号完整性：信号反射
时间:2009-04-17 21:12来源:未知作者:于博士点击: 12021次
信号沿传输线向前传播时，每时每刻都会感受到一个瞬态阻抗，这个阻抗可能是传输线本身的，也可能是中途或末端其他元件的。
对于信号来说，它不会区分到底是什么，信号所感受到的只有阻抗。
如果信号感受到的阻抗是恒定的，那么他就会正常向前传播，只要感受到的阻抗发生变化，不论是什么引起的（可能是中途遇到的电阻，电容，电感，过孔，PCB转角，接插件），信号都会发生反射。
那么有多少被反射回传输线的起点？衡量信号反射量的重要指标是反射系数，表示反射电压和原传输信号电压的比值。
反射系数定义为：。
其中：为变化前的阻抗，为变化后的阻抗。
假设PCB线条的特性阻抗为50欧姆，传输过程中遇到一个100欧姆的贴片电阻，暂时不考虑寄生电容电感
的影响，把电阻看成理想的纯电阻，那么反射系数为：，信号
有1/3被反射回源端。
如果传输信号的电压是3.3V电压，反射电压就是1.1V。
纯电阻性负载的反射是研究反射现象的基础，阻性负载的变化无非是以下四种情况：阻抗增加有限值、减小有限值、开路（阻抗变为无穷大）、短路（阻抗突然变为0）。
阻抗增加有限值：
反射电压上面的例子已经计算过了。
这时，信号反射点处就会有两个电压成分，一部分是从源端传来的3.3V电压，另一部分是在反射电压1.1V，那么反射点处的电压为二者之和，即4.4V。
阻抗减小有限值：
仍按上面的例子，PCB线条的特性阻抗为50欧姆，如果遇到的电阻是30欧姆，则反射系数为，反射系数为负值，说明反射电压为负电
压，值为。
此时反射点电压为3.3V+（-0.825V）=2.475V。
开路：
开路相当于阻抗无穷大，反射系数按公式计算为1。
即反射电压3.3V。
反射点处电压为6.6V。
可见，在这种极端情况下，反射点处电压翻倍了。
短路：
短路时阻抗为0，电压一定为0。
按公式计算反射系数为-1，说明反射电压为-3.3V，因此反射点电压为0。
计算非常简单，重要的是必须知道，由于反射现象的存在，信号传播路径中阻抗发生变化的点，其电压不再是原来传输的电压。
这种反射电压会改变信号的
波形，从而可能会引起信号完整性问题。
这种感性的认识对研究信号完整性及设计电路板非常重要，必须在头脑中建立起这个概念。
本文来源：于博士信号完整性研究网，欢迎转载，转载请注明出处。
信号完整性：信号振铃是怎么产生的
时间:2009-04-21 17:22来源:未知作者:于博士点击: 15171次
信号的反射可能会引起振铃现象，一个典型的信号振铃如图1所示。
图1
那么信号振铃是怎么产生的呢？
前面讲过，如果信号传输过程中感受到阻抗的变化，就会发生信号的反射。
这个信号可能是驱动端发出的信号，也可能是远端反射回来的反射信号。
根据反射系数的公式，当信号感受到阻抗变小，就会发生负反射，反射的负电压会使信号产生下冲。
信号在驱动端和远端负载之间多次反射，其结果就是信号振铃。
大多数芯片的输出阻抗都很低，如果输出阻抗小于PCB走线的特性阻抗，那么在没有源端端接的情况下，必然产生信号振铃。
信号振铃的过程可以用反弹图来直观的解释。
假设驱动端的输出阻抗是10欧姆，PCB走线的特性阻抗为50欧姆（可以通过改变PCB走线宽度，PCB走线和内层参考平面间介质厚度来调整），为了分析方便，假设远端开路，即远端阻抗无穷大。
驱动端传输3.3V电压信号。
我们跟着信号在这条传输线中跑一次，看看到底发生了什么？为分析方便，忽略传输线寄生电容和寄生电感的影响，只考虑阻性负载。
图2为反射示意图。
第1次反射：信号从芯片内部发出，经过10欧姆输出阻抗和50欧姆PCB 特性阻抗的分压，实际加到PCB走线上的信号为A点电压3.3*50/(10+50)=2.75V。
传输到远端B点，由于B点开路，阻抗无穷大，反射系数为1，即信号全部反射，反射信号也是2.75V。
此时B点测量电压是2.75+2.75=5.5V。
第2次反射：2.75V反射电压回到A点，阻抗由50欧姆变为10欧姆，发生负反射，A点反射电压为-1.83V，该电压到达B点，再次发生反射，反射电压-1.83V。
此时B点测量电压为5.5-1.83-1.83=1.84V。
第3次反射：从B点反射回的-1.83V电压到达A点，再次发生负反射，
反射电压为1.22V。
该电压到达B点再次发生正反射，反射电压1.22V。
此时B
点测量电压为1.84+1.22+1.22=4.28V。
第4次反射：。
第5次反射：。
如此循环，反射电压在A点和B点之间来回反弹，而引起B点电压不稳定。
观察B点电压：5.5V->1.84V->4.28V->……，可见B点电压会有上下波动，这就是信号振铃。
图2
信号振铃根本原因是负反射引起的，其罪魁祸首仍然是阻抗变化，又是阻抗！在研究信号完整性问题时，一定时时注意阻抗问题。
负载端信号振铃会严重干扰信号的接受，产生逻辑错误，必须减小或消除，因此对于长的传输线必须进行阻抗匹配端接。