如图6所示：阶跃讯号A和阶跃讯号B是一对方向相反、幅度相等且同时发出的差分阶跃讯号。我们不但在差分TDR设备上看到差分的阶跃讯号，当使用一台实时示波器观测这对阶跃讯号时，也能证实这是真正的差分讯号。

图6：真实差分TDR测试系统显示的波形

 

由于注入DUT(待测设备)中的TDR阶跃脉冲是差分讯号，因此TDR设备可以直接测出差分走线的特征阻抗。使用差分阶跃讯号进行真差分TDR测试，为使用者带来的最大好处就是可以实现虚拟接地，如图7所示。

图7：虚拟接地原理

 

由于差分走线和差分讯号是平衡的，差分讯号的中心电压点和地平面是等电势的，因此在使用差分阶跃讯号进行差分TDR测试时，只要保证信道A和信道B共地，即无需与DUT之间接地。

 

2. 伪差分法

 

如图8所示，阶跃讯号A和阶跃讯号B并非同时打出，且方向不是相反，因此注入到DUT中的阶跃讯号完全不是差分讯号。

图8：伪差分法TDR测试原理

 

在这种‘伪差分TDR’设备屏幕上，往往会经过人为的软件调整，让我们看到同时发出且方向相反的阶跃讯号。

 

但若用一台实时示波器来观测这两个阶跃脉冲，则可看到如图9所示的波形，可看出两个阶跃脉冲间的真实实时关系中存在着2us的时间差，即这两个阶跃讯号并不是差分讯号。

图9：用实时示波器观察‘伪差分’法TDR系统波形

 

这种TDR阶跃脉冲称为伪差分讯号，因为它并没有真正实现一个高速差分讯号的传输过程，即幅度相等，方向相反。因此这种方法不能直接测出DUT的差分阻抗，只能使用软件计算方法对差分阻抗测试进行模拟运算。在TDR设备上得到经过运算的2个幅度相等，极性相反阶跃脉冲。这种差分TDR测试带来的局限性是：无法真实获得差分讯号间的同时相互作用、无法实现虚拟接地；且当进行差分TDR测试时，信道A和信道B的探棒都必须有各自独立的接地点。但在PCB内部的真实差分走线附近往往找不到接地点，导致无法在PCB线路板内部对真实的差分走线进行测量。

本章到此告一段落，下章节我们继续分享电路板厂家所常用的PCB线路板差分阻抗测试技术(三)，敬请关注。