上一节重点介绍了传输线的阻抗的概念，这是分析传输线的基础，也是信号完整性的基础。这一节重点介绍最重要的传输线效应--反射，以及如何消除反射的影响。
上一节的最后，讲到输入阻抗概念的时候，我们已经知道负载端阻抗与传输线的阻抗的匹配是非常重要的。但上一节的分析是基于电磁场理论的推导，推导过程是在理想传输线的前提下进行的。
而在实际的电路中从驱动器件到接收器件的信号传输的通道由很多部分组成，包括DIE上的RDL、封装内部的bond wire或者bump、substrate上的过孔和布线、封装和PCB板交界处的solder ball、PCB上的过孔、传输线、连接器以及一些无源的端接和匹配电路等等。这其中存在着各种各样的阻抗不连续点，在阻抗不连的地方会发生什么呢？没错，就是反射。
反射系数
为衡量反射的大小，我们就得先定义一个参数----反射系数ρ ：反射电压与入射电压的比值。
要研究反射，推导反射系数，我们必须了解在阻抗突变的分界面到低发生了什么。
我们可以从电路理论入手，因为阻抗突变的边界处不可能出现电压不连续，也不可能出现电流不连续，我们可以根据入射电压加上反射电压等于传输电压以及入射电流减去反射电流等于传输电流列出方程组求解出反射系数。详细的推导过程这里不再熬述，有兴趣的朋友可以自行推导（也可参考其它介绍信号完整性理论方面的书籍或者电磁场与电磁波方面的书籍都会有详细的推导过程）。
其中，
（1）Z1、Z2分布为阻抗突变前后的传输线阻抗；
（2）
为入射电压，
为反射电压；
（3）是入射电流，是反射电流；
（4）为传输电流，为传输电压。
最终可推导处反射系数的计算公式如下：
这个公式高速我们，反射系数只和阻抗突变前后的传输线阻抗相关。
最重要的、对SI影响最大的阻抗突变发生在传输链路的负载端和远端，本节将重点讨论。
阻性负载产生的反射
我们先来讨论终端开路、短路、阻抗匹配这三种最简单的反射情况。由反射系数的计算公式可知，当
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时反射系数为1，当
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时反射系数为-1，不难看出下图所示终端阻抗匹配、短路、开路三种情况下反射系数分别为0、-1、1。
当终端负载阻抗和传输线阻抗匹配时，反射系数为0此时终端不会发生反射，终端接收到的信号幅值即为入射电压的幅值；
当终端的阻抗
时反射系数<0，此时发生负反射，终端接收到的信号幅值将小于入射电压的幅值；
当终端短路时反射系数为-1，此时入射波和反射波相抵消，也就是说如果用示波器在终端测试的话信号的幅值将为0；
当终端的阻抗 
时反射系数>0，此时发生正反射，终端接收到的信号幅值将大于入射电压的幅值；
如果终端开路反射系数为1，此时发生全反射终端信号幅值就会加倍。这一点我们可以通过仿真软件来进行仿真验证。
初始电压和源端反射
不光负载端阻抗失配会发生反射，在驱动端也就是信号的源端也会发生反射。
无论是源端还是负载端的反射都都会对信号传输产生影响，想要最大程度的改善信号质量我们必须了解信号的初始电压和源端、负载端的反射是怎么产生的。
以一个3.3V电平的LVTTL接口信号为例。其进入传输线的初始电压就是3.3V吗？为什么其最终形成的稳定电压会是3.3V，难道仅仅是因为其供电电压是3.3V吗？这些问他我们可能在平时的设计中并没有太多的关注，也没有深入的思考。通过本节关于反射和阻抗匹配的知识我们可以更深入的了解信号是如何在驱动器和接收器之间传播的。
下面将以3.3V的LVTTL电平为例来说明信号在一个点到点的拓扑中如何传播的。
首先，LVTTL电平其输出阻抗比较低大约是17ohm左右，这也是我们为什么要在源端来串联33ohm电阻来做源端匹配的原因，而LVTTL电平的输入阻抗又是非常大的。那么如果没有任何匹配的话将是什么情形呢？
为了排除其它因素的干扰并没有用IBIS模型搭建仿真电路，而是使用ADS搭建瞬态仿真的拓扑结构：
用17ohm电阻Rs代替驱动器的输出阻抗，接收端用1Mohm的电阻Rload来代替高阻抗的输入buffer。用阶跃电压源VtStep输出一个上升沿观发送（Vdrv）接收端（Vrec）测沿的变化。瞬态仿真结果如下图所示蓝色为接收端接收到的信号波形，红色为发送端输出的波形：
我们发现发送端输出的波形的初始电压并不是3.3V而是2.463V（m1点），这个初始电压是怎么得到的呢？这就需要我们来看在Vdrv这一点究竟发生了什么。可能一些读者首先想到的是反射，17ohm的源端电阻Rs和50ohm的传输线阻抗不匹配，肯定会发生反射。我们来计算一下这一点的反射系数
=0.4925，那么入射电压应该是才对，这显然和仿真结果不符。
其实在阶跃电压源输出的信号Vin经过Rs进入传输线的这一点发生的并不是反射。因为反射是发生在信号沿传输线传播的过程中，而在信号在Vdrv点时我们可以认为它还没有进入传输线。那么在信号进入传输线之前究竟发送了什么呢？
我们可以把传输线等效成多个RLGC单元画出这个电路的等效模型。每个RLGC单元的阻抗都是50ohm，且需要注意传输线的阻抗是相对于返回路径而言的，没有返回路径那就只有导线的电阻没有阻抗。这样我们可以清晰的看出在电流i经过Rs在与第一个RLGC段的电流回路，实际上在Vdrv这一点发生的是Rs和传输线第一个RLGC段阻抗的分压。
那我们就按照分压来计算Vdrv点上初始电压：
显然，这个计算结果是和仿真结果是一致的。至此我们就清楚了在驱动器buffer到传输线的分界面上究竟发生了什么。信号进入传输线后在均匀阻抗传输线上传输由于没有阻抗突变，不会产生反射，因此，直到信号到达接收器件之前信号的幅值一直是没有变化的。
到达传输线后，本例中终端阻抗1Mohm，发生全反射，所以Vrec点在2ns时信号的幅度是初始电压Vdrv（1ns）时的2倍，也就是4.925V。
当信号到达接收器件后，由于输入信号的高阻抗在Vrec点发生反射。计算接收端的反射系数
。因此发生全反射，接收器接收到的信号幅值即为初始电波的2倍，即4.925V。
接着反射信号还会返回到发送端，由于发送端的输出电阻Rs=17ohm要比传输线阻抗要小，反射系数
。
反射信号返回到发送端后发生负反射使信号幅值减小，发送端二次反射的信号还会向着接收端传输，这样由于源端和末端的阻抗都不匹配导致反射信号在源端和末端之间来回反射，由此我们可以画出反射的格形图或者利用高等数学中无穷级数的知识对反射进行计算，最终发送和接收端的电压都会稳定在3.3V—驱动器的输出电压。
下面的两张图就能很好的说明，当源端和负载端都没有阻抗匹配时，信号是怎样在源端负载端来回反射的。
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-470221.html
通过上面的分析，读者朋友一定对源端和负载端产生的反射有一定的认识了，下一节再来分析如何消除源端和负载端的反射。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-470221.html
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