信号的上升时间和传输延时

一般来说，当传输线很短时，传输延时在一定的范围内，此时虽然仍然存在反射，但反射的波形在信号的上升沿之内，则从波形看，没有大的影响，但究竟传输延时短到什么程度才算短呢？我们做一个实验，还是通过spice仿真得到结果。图1为仿真电路图，该信号源端上升时间为1ns，幅度为1V，阻抗为10欧姆。

                                   图1 仿真电路图

1、Td=40%Tr(Tr为上升时间，Td为传输延时)，开路终端波形。

                                                  图2  Td=40%Tr，开路终端波形

2、Td=30%Tr(Tr为上升时间，Td为传输延时)，开路终端波形。

                                             图3  Td=30%Tr，开路终端波形

3、Td=20%Tr(Tr为上升时间，Td为传输延时)，开路终端波形。此时的过冲约为0.11V，为信号幅度的11%。

                                        图4 Td=20%Tr，开路终端波形

4、Td=10%Tr(Tr为上升时间，Td为传输延时)，开路终端波形。

                                             图5 Td=10%Tr，开路终端波

      由仿真可知，信号的过冲和传输线的时延有关，《信号完整性分析》中描述说，“当传输线延时Td>信号上升时间的20%时，就要开始考虑由于导线没有终端端接而产生的振铃噪声。当时延大于上升时间的20%时，振铃会影响电路功能，，必须加以控制，否则这是造成信号完整性问题的隐患。吐过Td<20%信号的上升时间，振铃噪声可以忽略，传输线不需要终端匹配。”

      所以，又出现了无敌的经验法则：为了避免信号完整性问题，没有端接的传输线的最大长度为，Len < Tr(Tr表示信号上升时间，Len的单位为in)。换算成mil就是乘个1000。

      很悲剧的是，在目前的高速电路中，信号的上升时间已经小于0.25ns，所以Len为0.25in，一般来说，PCB上走线的距离很容易大于这个值，所以，必须对电路进行端接设计。