摘要：信号也是一样，当PCB的走线阻抗不连续时，信号会发生反射。信号反射后会与源信号进行叠加，造成信号失真和EMI问题。下面的波形用来说明信号反射

认识信号完整性

先举两个例子：
光线从空气入射到水中会发生反射与折射。水流经过变窄的河道时会产生涡流。

信号也是一样，当PCB的走线阻抗不连续时，信号会发生反射。信号反射后会与源信号进行叠加，造成信号失真和EMI问题。
下面的波形用来说明信号反射

60Ω曲线为源端阻抗匹配后的信号，54ohm和66ohm是不正常波形。

电路的拓扑结构

下面的模型用来模拟点对点信号传输，这个模型由发送端、传输线、接收端组成。

从模型中可以发现以下几点：
1. 信号发送端并非理想状态，而是存在内阻 Rd
2. PCB走线作为传输线是有阻抗的Zo
3. 信号接收端的阻抗非常大，通常为几MΩ

我们可以得到以下结论：
1. 假如Rd不等于Zo，那么信号到达Zo时，将出现阻抗不连续状态
2. 当信号抵达接收端时，由于接收端的输入阻抗非常大，近似于断开。这种突然变大的阻抗、也算一种阻抗的不连续。（这个盲端让我们想起了天线的原理：波长抵达天线盲端时的反射，并与下一个波长的信号叠加）

讲到这里，我们划一下重点

1，阻抗不连续将导致信号的反射
2，传输线模型告诉我们，就算是PCB走线的阻抗设计的再完美，也存在源端和终端的阻抗突变。

如果不明白什么是输入阻抗和输出阻抗，请参考之前的文章
《怎么理解输入阻抗和输出阻抗》

源端端接
下面的模型解释源端端接

源端电阻Rs指的是在信号线中串联一个电阻，这个电阻应该尽量靠近信号发送端。

源端端接电阻和传输线的阻抗形成如下的等式：Zo = Rs +Rd

如果是一个信号发送端和多个信号接收端，最好的办法就是把所有的信号接收端都放在一起，形成一个如下的模型：

如果一定要从源端开始分叉，那么Rs的计算方法是不一样的，需要用这个公式：
Rs = Zo-Rd/N（N是分叉的数量）

源端端接，由于在信号线中串联了一个电阻，增加了RC时间常数，减缓了信号上升时间，不适用于高速信号或者时序敏感的信号。

在实际应用中，无论是IIC还是SPI这样的信号线中，我们经常会使用22Ω和33Ω的电阻作为源端端接电阻。
下一期我们将讲这两个阻值的来源，也就是Rd的计算方法。

终端端接

终端端接也叫并联端接，指的是在信号接收端并联电阻，以实现阻抗匹配。

下面是一个简单的终端端接的模型，使用电阻Rt并联在信号线与GND之间，为信号提供低阻抗通道，并产生最大功率。

关于阻抗匹配，除了从信号反射角度分析之外，我们在以前的文章中讲过。请参考《为什么要阻抗匹配》

PCB走线的阻抗计算

PCB走线分为微带线和带状线，他们的计算方式各不相同。

公式就不仔细研究了，因为有很多阻抗计算的工具。阿牛在之前的文章推荐过，请参考《PCB特性阻抗计算神器Polar Si9000》

我觉得我讲明白了，不知道你听懂了不？

来源：攻城狮阿牛