线缆的信号反射--通过实验解析
大家好，我是硬件微讲堂。这是我第117篇原创文章。为避免错过干货知识，欢迎关注公众号回答问题加入免费技术交流群，抱团取暖，共同进步！上周在研究手上的函数发生器，想看看上升沿到底能快到什么程度。经过折腾，发现信号的上升沿可以支持到10ns，部分模式下的波形上升沿可以到6ns左右。那发个单脉冲的最小脉宽能到什么程度？经过尝试，大概是19.xxns。思来想去，这能干啥呢？于是乎，我想到了一个实验：测试线缆的反射，看看到底怎样。说干就干！一道问题照例，先抛出一道问题：线缆反射的波形，你能区分出每一段如何形成的？分别是谁的波形（入射波，反射波？）？如果你问我，知道这个有啥用？还真有用，后面有拓展应用。信号反射的理论分析关于信号反射的理论部分，强烈建议直接去看EricBogatin的《信号完整性与电源完整性分析》第8章，第二版是P163；也可以去看于博士的《信号完整性揭秘》第4章，P78。两位大佬讲的都挺好，这里不做赘述。咱这里只做实验，小实验。毕竟在这里，二火只是配角，小配角。（该图片来自网络）信号反射的实验搭建搭建信号反射的实验，所需器材：1、信号发生器(任意函数发生器)，能输出脉宽可调的窄脉冲即可；2、示波器；3、BNC的3通转接头，用于转接线缆；4、若干长度的同轴线缆；器材梳理完，开整！实验开始通道1：信号发生器输出的信号经过线缆传输和反射后示波器获取到的波形；通道4：信号发生器输出的原始信号，直接给到示波器显示；1、信号脉冲的宽度调整为200ns，幅值Vpp=2V，先试试水！波形有点看不懂，多测试几组。2、信号脉冲的宽度调整为150ns，波形如下：3、信号脉冲的宽度调整为100ns，波形如下：4、信号脉冲的宽度调整为50ns，波形如下：5、信号脉冲的宽度调整为20ns，波形如下：这样一通操作下来，好像有点意思了！信号反射的实验分析我们以脉宽20ns的窄脉冲为例，这个波形最为典型，容易理解，分析下波形，如下图所示。绿色的通道4为原始信号，黄色的通道1第一个波峰为原始信号的入射波，第二个波峰为反射波。通过黄色波形可以看出，两个波峰中间的时间△t，实测是130ns，这段时间是信号在线缆中往返的时间。通过上图可以看出，原始信号的Vpp=2V，入射波的Vpp=1V，反射波的Vpp大约在0.8V。问题：信号发生器输出的原始信号Vpp=2V，到入射波那里Vpp变成1V，为什么？对这个问题，看过《示波器上的波形幅值总比信号源输出的信号大，什么情况？谁的锅？》的同学，应该比较清楚。信号发生器内部的输出电阻为50欧姆，线束为50欧姆，入射波的Vpp就分压到1V。至于后面反射波的Vpp更低，是因为线缆上有直流压降的衰减。分析完脉宽20ns的情况，我们再看下脉宽150ns的窄脉冲。问题：通道1的波形，为什么会有凸起？来源：硬件微讲堂
