阻抗匹配之反射波形测量

稍微接触过高速信号的朋友，一定对阻抗匹配和信号反射都有所了解，甚至可以按照公式，把反射波形一路推导出来。但是，纸上得来终绝浅，绝知此事要躬行。

今天，我们就来实测一下信号反射波形，测试环境如下：

信号发生器产生一个1.25MHz，VPP=2V的重复脉冲信号（示波器用的X10探头，我没有调节探头衰减，所以显示是20V，下同），在不接5米长的电缆时，波形如下：

1.终端开路
连接5米长的电缆，终端开路波形如下：

由上图可知，信号正向和反射传输共耗时约112ns。
2.终端短路
连接5米长的电缆，终端短路波形如下：

是不是很神奇，电路中本来没有负信号，通过反射产生了低于0V的信号。
3.50欧匹配
连接5米长的电缆，终端连接51欧电阻波形如下：

由图可见，连接51欧电阻时，基本处于阻抗匹配状态，反射很小。

从上面的实验可知，光速在5米长的电缆中传输其实也没那么快，用示波器可以轻松测量出传输延时，知道传输延时和电缆的速度因子，那么就可以计算出电缆的长度，这也就是TDR的原理。
至于信号发生器，可以用著名的555产生，参考电路如下：