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二者的比較 PCB板 差分TDR試驗方法

方法一：真差檢驗法

階躍訊號A和階躍訊號B是一對方向相反、幅值相等且同時發出的差分階躍訊號。

我們不僅在差分TDR設備上看到差分階躍訊號，而且當我們用實时示波器觀察這對階躍訊號時，我們可以確認這是一個真實的差分訊號。 由於注入DUT（被測設備）的TDR階躍脈衝是差分訊號，TDR設備可以直接量測差分線路的特性阻抗。

使用差分階躍訊號進行真正的差分TDR測試，對用戶最大的好處是可以實現虛擬接地。

由於差分線路和差分訊號是平衡的，差分訊號的中心電壓點和接地層是相同的電位，囙此當差分階躍訊號用於差分TDR測試時，只要通道A和通道B保持在一起，就不需要接地。 您可以使用DUT。

方法2：“疊加”方法（偽差分）

階躍訊號A和階躍訊號B不會同時命中，並且方向不相反，囙此注入DUT的階躍訊號根本不是差分訊號。

在這個“偽差分TDR”裝置的荧幕上，它通常由手動軟件進行調整，囙此我們看到的階躍訊號同時以相反的方向發出。 但如果我們使用實时示波器觀察這兩個階躍脈衝，我們可以看到如圖9所示的波形。 我們可以看到兩個階躍脈衝之間的實时定時關係，存在2us的時差。

換句話說，這兩步訊號不是差分訊號。 這種TDR階躍脈衝被稱為偽差分訊號，因為它實際上沒有實現高速差分訊號傳輸過程，即振幅相等但方向相反。

囙此，該方法不能直接量測DUT的差分阻抗，只能通過軟件計算類比差分阻抗測試。 在TDR裝置上，計算的2個振幅相等，並獲得相反階躍脈衝的極性。 該差分TDR測試的局限性在於，無法實現差分訊號之間的同時互動，也無法實現虛擬接地，並且在執行差分TDR測試時，通道a和通道B的探頭必須具有各自獨立的接地點。

然而，連接位置通常不在PCB板內的實際差分線附近，這使得無法量測PCB板內的實際差分接線。 為了解决“偽差分”TDR設備難以實現PCB板內實際佈線的差分TDR量測的問題，一般PCB製造商將製作一個連接位置在PCB周圍的差分佈線測試條電路板，稱為“試片”。 圖10是一個典型的PCB板，上部是測試“試片”，下部是電路板內部的實線。 為了便於探針連接，測試點之間的距離通常非常大，高達100mil（2.54mm），這大大超過了差分線之間的距離。

同時，連接位置靠近測試點，間距也為100mil。

二 “息票”測試的局限性和差异

測試“試片”與電路板上實際接線之間的差异：1。 儘管行距和線寬相同，但“試片”的測試點間距固定為100mil（初始值）雙列直插集成電路的引脚間距），這與電路板中實線（即晶片引脚）的末端不同。 隨著QFP、PLCC和BGA套裝軟體的出現，

晶片的引線間距遠小於雙列直插集成電路封裝的間距（即“樣本”測試點的間距）。 2、“息票”線是一條理想的直線，而電路板中的實線通常是彎曲的和多樣的。

PCB設計師和 PCB生產 工作人員可以輕鬆地將“優惠券”線理想化, 但由於各種因素，PCB上的實際佈線將導致佈線不規則. 3. 實線在“息票”內的位置和整個 PCB板 是不同的. “優惠券”位於 PCB板 通常由製造商在 PCB板 工廠.

電路板中的實際接線位置各不相同，有些靠近電路板的邊緣，有些位於電路板的中心。

由於第3個原因，“優惠券”與PCB板上的實線位置不同。 現時，PCB板採用多層佈線設計，需要在生產中加以抑制。 當PCB板被壓下時，板上不同位置的壓力不可能相同，囙此PCB板在不同位置的介電常數往往不同，特性阻抗當然也不同。 可以看出，PCB上“試片”的TDR測試不能完全反映PCB中實際佈線的真實特性阻抗。 無論是PCB板製造商還是高速電路設計師，製造商都希望直接在真實的高速差分電路上執行PCB板的TDR測試，以獲得最準確的特性阻抗資訊。

阻礙實際測試的主要原因如下：

很難找到差分TDR探頭的接地點, 和 高速PCB designers will not set a fixed-pitch ground point line near the end of the line (ie chip pin) when designing high-speed differential.

六 真正差分TDR測試的優勢當我們討論差分TDR測試方法時，我們瞭解到，如果TDR設備發送的階躍訊號是差分訊號，則可以實現虛擬接地，即差分TDR檢測器不需要通過被測PCB板接地。

只要測試儀手中有一個間距可調的差分TDR探頭，測試就可以完成。 圖11是差分TDR測試中頻寬高達18 GHz的差分TDR探頭。

其探針間距可以在0.5毫米和4.5mm之間連續調整，即使在測試小於原子筆筆尖的測試點時，也可以用一隻手輕鬆完成。 由於探頭的頻寬高達18 GHz，囙此可以獲得高測試分辯率，圖12是測試差分線“優惠券”的結果。 紅色波形是“試片”的初始測試結果，然後是線上的小條帶（紅色圓圈中所示的部分），然後進行測試以獲得測試結果，例如白色波形。 可以看出，高頻寬差分TDR探頭也清楚地反映了貼紙引起的小阻抗不連續性。 true differential TDR設備具有用於PCB差分功能阻抗測試的高頻寬差分探頭。 不需要在PCB板上找到連接位置。 只要將探頭調整到適當的間距，就可以很容易地在PCB板中檢測到真正的差分佈線。