1 電感性間斷引起反射及時(shí)延

幾乎每種增加到傳輸線上的串行連接都伴隨有環(huán)路電感 。用于改變信號(hào)層的通孔，串聯(lián)端接電阻，連接器 ， 等都有額外的環(huán)路電感。

如果信號(hào)路徑中存在不連續(xù)性，環(huán)路電感主要由信號(hào)路徑的部分自感決定，盡管在返回路徑上存在部分互感。如果運(yùn)回路徑上存在不連續(xù)性，返回路徑的部分自感將決定環(huán)路的電感。不管是哪種情況，信號(hào)對(duì)環(huán)路自感都是敏感的， 因?yàn)樾盘?hào)是電流回路， 沿著信號(hào)路徑和返回路徑之間來(lái)傳播的 。

對(duì)于一個(gè)瞬時(shí)的，快速上升時(shí)間的信號(hào)來(lái)說(shuō)，串行環(huán)路電感最初看起來(lái)是一個(gè)高的阻抗。導(dǎo)致正的反射回到源端。 下圖表明 了在返回路徑上的一個(gè)小間隙產(chǎn)生感性的間隔的情況下 ， 均勻傳輸線的反射信號(hào) 。

下面的仿真則表明了當(dāng)電感間隔的值不同時(shí)， 在接收端和源端的信號(hào) 。信號(hào)的上升時(shí)間為50psec，電感值分別為 0 , 1 , 5, 10nH 。在近端， 信號(hào)先上升然后又下降 ， 這種情況叫非單調(diào)性。這種特性本身不會(huì)導(dǎo)致信號(hào)完整性問(wèn)題。

然而， 如果在近端放置接收器， 它接收到的信在超過(guò)幅值50% 的點(diǎn)時(shí)然后會(huì)下降到幅值的 50% 以下，這將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的觸發(fā) 。非單調(diào)性行為應(yīng)該盡可能的避免。在遠(yuǎn)端，發(fā)射信號(hào)會(huì)顯示過(guò)沖和時(shí)延。

通常，電路中可接受的電感的最大值依賴于噪聲的容限和電路的其它特性 。當(dāng)離散的電導(dǎo)致走線特性阻抗增加20%時(shí)，反射信號(hào)大約為信號(hào)擺幅的10% ，通常這是反射噪聲最大的可接受的值。

如果電感的阻抗值與特性阻抗相比很小，并且上升時(shí)間為線性斜面時(shí)，我們可以估計(jì)出電感的阻抗。

估計(jì)最大可允許的電感的阻抗， 如下式 ：

電感性間隔還會(huì)增加延時(shí)， 當(dāng)上升時(shí)間很短，并且發(fā)射信號(hào)的上升時(shí)間由串聯(lián)電感決定，發(fā)射信號(hào)上升時(shí)間大約為 ：

TDadded =信號(hào)上升到幅值的50%時(shí)的時(shí)延， 單位 ns

下圖表明了在電感性間隔分別為 0 , 1，5, 10nH時(shí)， 對(duì)時(shí)延的比較 。

2 對(duì)環(huán)路電感的補(bǔ)償方法

通常，電路中的串聯(lián)環(huán)路電感是不可避免的，特別是電路本身已設(shè)計(jì)有一個(gè)連接器 。這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)量的反射噪聲?？梢酝ㄟ^(guò)補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)消除部分噪聲。

理想的傳輸線可近似為一個(gè) n 段的 LC 網(wǎng)絡(luò)，任一段的特性阻抗為：

電感性間隔可以通過(guò)在兩邊增加小的電容，轉(zhuǎn)換到傳輸線的片斷。如圖所示 。在種情況下，電感的表現(xiàn)性阻抗為；

為了減小反射噪聲，目標(biāo)就是要找到合適的電容值，使連接器表觀的特性阻抗 Z1 與剩余電路的特性阻抗Z0相等。按照上面的關(guān)系，增加的電容值為：

例如， 連接器的電感為10nH，走線的特性阻抗為50歐姆，要增加的補(bǔ)償電容為 10/50^2=0.004nF=4pF。為 了達(dá)到最佳補(bǔ)償，需要的電感的兩端各分配一個(gè)2pF的電容。

下圖所示是三種情況下的發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)，沒(méi)有連接器，帶有連接器但是未被補(bǔ) ， 經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)倪B接器 。 該圖仿真的是10nH 的 電感性間隔， 上升時(shí)間為0.5ns 。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償?shù)倪B接器是在電感兩邊各放置一個(gè)2pF的電容。

這種補(bǔ)償方法也同樣適用于其它的電感性問(wèn)隔存在的情況，比如通孔，電阻等 。