PCB设计中关于反射的那些事（4-路的反射）

作者：陈德恒  一博科技高速先生团队成员

文章未动，公式先行：

  inc ──入射              trans ──传输             refl── 反射

当信号穿越阻抗不连续的点时，会产生反射电压与电流，从而使得分界面两边的电压和电流相等（基尔霍夫定律）。

这样就有如下公式：

V_inc+V_refl=V_trans                  I_inc-I_refl=I_trans  

其中，由欧姆定律有：

Z_1=V_inc/I_inc        Z_1=V_refl/I_refl    Z_2=V_trans/I_trans

将基尔霍夫电流定律的电流用V/Z替代后：

V_inc/Z_1 -V_refl/Z_1 =V_trans/Z_2

将V_trans替换后：

V_inc/Z_1 -V_refl/Z_1 =(V_inc+V_refl)/Z_2

由该公式我们可以得出：

反射系数

Γ= V_refl/V_inc =(Z_2-Z_1)/(Z_2+Z_1 )  

传输系数

Τ= V_trans/V_inc =(2*Z_2)/(Z_2+Z_1 )   

在这里给大家自爆一下高速先生小时候学习过程中做过的笔记：

对于理工科来说，一些从数学上去理解问题的过程是必不可少，也是最直观的。

高速先生也和大家一样，学习反射都是从手算反弹图开始的。同样的，小高速先生在画出反弹图之后曾经觉得自己懂反射了。

可是转念一想，还是发现了很多无法理解的问题：

为什么测试时在通道中间测试到的波形有回沟，而在终端测试到的波形又是好的?

Breakout区域有一次阻抗不连续，但走出该区域之后，走线从细变宽，会增加一次反射，那是不是全程按照breakout区域走线会比较好?源端匹配电阻是不是也增加了一次反射?

是的，其实这些用一句“传输线很短的时候反射掩盖在上升沿中了”就可以解释。但是到底是怎么掩盖在上升沿中的?

我们发现在上方的反弹图中传输延时远远大于信号的上升时间，在计算反射时我们用的电压实际上是信号高电平的电压，并没有关注上升沿过程中其他电平的状态，但实际上的情况并不是这样，可是如果我们如果把上升沿的状态加入算式中，那这游戏可就没法玩了。

所以，我们需要场的思维，请看下集分解。

请问，反射系数推导过程中，传输电流等于入射电流减去反射电流，为何电压却是相加?可有详解?
V_inc+V_refl=V_trans                  I_inc-I_refl=I_trans