32、PCB 走线反射问题及应对策略

PCB 走线反射问题及应对策略

在 PCB 设计中，走线的反射问题是影响信号传输质量的重要因素。下面我们将详细探讨几种常见的反射情况以及相应的解决方法。

1. 电容和电感对传输线反射的影响

• 电容影响 ：一个小的集总电容并联在传输线上会产生反向传播的反射。
• 电感影响 ：一个小的集总电感串联在传输线上也会产生反射，但极性与电容产生的反射相反。时间常数 $T$ 等于 $Ls/(2Zc)$，且反射信号的极性为正。

2. 电容性负载的“坑洼”补偿

有一次开车回家，路过一个大坑洼，用石头填充后再次通过感觉好多了。这个经历让我联想到传输线设计中的类似处理方法。

当传输线存在电容性负载时，可以通过调整传输线宽度来部分补偿。负载会增加线路的额外电容，而更细的走线可以减少一定的电容（同时增加一些电感），从而部分抵消电容性负载的影响。

具体来说，给定一个固定的 $k = Z_1/Z_0$（对应能可靠制作的最细传输线），可以通过以下公式计算调整段的长度 $x$：
[
\begin{align }
\frac{(x/v)(Z_{0}k)}{(x/v)/Z_{0}k + C_{L}}&=Z_{0}\
\end{align }
]
其中：
- $Z_0$ 是周围传输介质的阻抗（单位：$\Omega$）
- $v$ 是调整段未加载时的走线速度（单位：m/s）
- $k = Z_1/Z_0$ 定义了调整段未