原创 PCB设计中关于反射的那些事!(多图,无聊,慎入)第一篇

2014-12-26 17:07 1155 25 26 分类: 消费电子

作者:陈德恒  一博科技

本文由一博科技自媒体“看得懂的高速设计”出品,欢迎关注我们微信公众号:“一博看得懂的高速设计”。高速先生愿意与你随时随地交流技术问题。

 

最近高速先生粉丝增长很快,得益于各位朋友的大力推荐。其中有一位朋友推荐我们公众号时是这样说的“给大家分享一个公众号,这是我见过最无聊的公众号!一天到晚只说技术,真是弄不明白做硬件的人是怎么想的啊!哇哈哈哈哈哈哈哈哈”。对于这位朋友,高速先生只想说,您真是太(bu)有(hui)眼(xin)光(shang)啦(a)!

 

高速先生出道以来,接到了大量朋友的提问,很大一部分问题几种在基础理论上。很明显大家都是有思考过的,对一些东西处于明白但又有点不明白的区间,还差一层窗户纸没有捅破。

 

所以高速先生写出这样一篇文章,希望能帮助大家捅破这层窗户纸。

 

基础理论篇幅较长,所以这一系列文章会分比较多期。

 

前言

 

在国外能碰到许多二三十年工作经验的工程师,帮助他们沟通的工具不是PPT,不是仿真结果,不是测试结果,而是一张纸和一支笔。

 

很佩服他们可以用一张纸一支笔给你勾绘出一个电路,一条波形,一种debug的方案。曾有一个老工程师告诉我,当你用场的角度去理解电路上的器件的时候,一切将会变得简单起来。

 

什么叫场的角度理解分立器件?在这个世界里,容抗是Xc=1/(2πfC) ,感抗是XL= 2πfL=ωL 。

 

这两个公式中的f与ω指的不是我们的信号频率,而是正弦波的频率与角频率。

 

在这里,我们要感谢伟大的让•巴普蒂斯•约瑟夫•傅立叶——简称傅立叶,对,就是发明傅立叶变化的那个人。

 

所以在大家眼中看到的信号是这样的:

反射详解1.jpg

 

而在一个SI工程师的眼中看到的信号是这样的:

反射详解2.jpg

 

或者,这样的:

反射详解3.jpg

 

当我们能将信号分解为一个一个正弦波来研究的时候,一切都变简单了,可以量化了。在正弦波的世界中只有频率f,幅度A,相位θ。

 

现在,我们可以愉快的用场来看这个世界了。

 

让我们来思考下面这个问题:

 

一个1V的正弦波在某岔路口分成了两个大小相等的正弦波,两条路通向同一个终点,但是一条路长为L,另外一条路长度为L+X,在终点的时候,这个正弦波变成了什么?

反射详解4.jpg

 

当两条岔路一样长时:

反射详解5.jpg

 

终点的信号和起点的信号没有区别。

 

当一条路比另一条多二十分之一波长时:

反射详解6.jpg

 

区别也十分小吧?高速先生在这里特别打上了mark点。大家可以看到,终点的信号比起点的信号衰减了1.2%。

 

X更长,达到八分之一波长时:

反射详解7.jpg

 

这时候,衰减已经不需要打mark点也可以看出来了。

 

X再长一点,达到四分之一波长时:

反射详解8.jpg

 

30%的能量不见了!

 

直到,X达到波长一半的长度:

反射详解9.jpg

 

好惨,完全阵亡。

 

那么,这一期的问题是:为什么高速先生要举这个例子呢?

 

好吧,这个问题也是个玩笑(首尾呼应)。这一系列的基础理论详解就不提问题了。奖品将在向我们提问的各位朋友中选出。

 

我们下期分解。

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文章评论1条评论)

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用户1572979 2015-3-24 09:15

文章题目起得吓人,但正文却“食之无味”.还望作者更深度的分享

quchun_434521850 2015-3-24 08:54

有深度,不错。

dongbei06_409353400 2015-3-21 18:40

谢谢阅读分享

dongbei06_409353400 2015-3-20 17:03

谢谢阅读!

dongbei06_409353400 2015-3-20 13:18

谢谢鼓励!

用户1678053 2015-3-18 20:08

看看

yanzyzlh_937739565 2015-3-18 13:39

谢谢分享

396244291_638834615 2015-3-17 08:37

挺有意思,望多分享

用户1775179 2015-1-8 21:24

非常好的一篇文章,欢迎继续阅读下文
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