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内部对真实的差分走线进行测量。
为解决伪差分TDR设备难以实现对PCB内部真实走线进行差分TDR测量的问题，一般的PCB生产商都会在PCB周围加上具有接地点的差分走线测试条，称为‘Coupon’，图10为典型的PCB，上方是测试用‘Coupon’，下方是板内的真实走线。为方便探棒连接，测试点的间距通常达100mil (2.54mm)，已大幅超越差分走线间距；测试点旁边还会放置接地点，间距同样为100mil。
图10：电路板上Coupon与真实走线的差别
Coupon测试的局限性与差异
从图10中可看到测试‘coupon’和板内真实走线间的差别：
1. 虽然走线间距、走线宽度一致，但coupon测试点的间距固定为100mil(即最初的双列直插式IC接脚间距)，而板内真实走线的末端(即芯片接脚)间距是不同的，随着QFP、PLCC、BGA封装的出现，芯片接脚间距远小于双列直插式IC封装间距。
2. coupon走线是理想的直线，而板内真实走线往往是弯曲的。PCB设计人员和生产人员很容易将coupon的走线理想化，但PCB上的真实走线则会因为各种因素导致走线不规则。
3. coupon与板内真实走线在整个PCB上的位置不同。coupon都位于PCB边缘，在PCB出厂时往往会被生产商去掉。而板内真实走线的位置则相当多样，有的靠近电路板边缘，有的位于板中央。
由于上述差异，导致coupon的特征阻抗往往与板内真实走线阻抗存在几项差异。首先是coupon测试点间距与coupon走线的间距不同，导致测试点与走线之间的阻抗不连续。而PCB内的真实差分走线末端(即芯片接脚)间距往往与走线间距相等或非常相近，因此会带来不同的阻抗测试结果。
其次是弯曲的走线与理想走线反映的阻抗变化不一致。在走线弯折处的特征阻抗往往不连续，而coupon的理想化走线则不能反映由于走线弯曲所带来的阻抗不连续现象。
第三是coupon与真实走线在PCB上的位置不同。目前的PCB均采多层走线设计，在生产时需经过压制。当PCB压制时，电路板上的不同位置所受到的压力也不可能一致，如此将导致PCB不同位置上的介电常数不同，特征阻抗也当然不同。
由此可见，仅对PCB的coupon进行TDR测试并不能完全反映PCB内真实走线的特征阻抗。无论是PCB生产商、高速电路设计人员或制造者，都希望能对PCB内的真实高速差分走线直接进行TDR测试，以获得准确的特征阻抗信息。阻碍真实测试的主要原因有两项：难以找到差分TDR探棒的接地点；以及差分走线的末端间距是多变的。
差分TDR测试优势
如果TDR设备发出的阶跃讯号是差分讯号，就可以实现虚拟接地，即差分TDR探棒无需与被测试的PCB接地。只要测试者手中有一个间距可调的差分TDR探棒即可完成测试。
图11是一个带宽达18GHz的差分TDR探棒在进行差分TDR测试时的情况。它的探针间距可在0.5mm~4.5mm间连续可调，即使在测试一个比圆珠笔尖还微小的测试点时，仍能让设计人员以单手完成作业。
图11：高带宽差分TDR探棒进行精密的TDR探测
由于探棒带宽达18GHz，因此可获得很高的测试分辨率，图12是对coupon差分走线进行测试时获得的结果。红色波形是对coupon最初的测试结果，随后在走在线贴上了一个很小的胶条(红色圆圈所示部位)然后再进行测试，获得了如白色波形的测试结果，显示出仅贴上小胶条所带来的微小阻抗不连续也能透过高带宽差分TDR探棒清晰地反映出来。
图12：高带宽TDR差分探棒进行PCB差分探测获得的结果
真实差分的TDR设备配合高带宽差分探棒进行PCB差分特征阻抗测试时，无需在PCB内辛苦地寻找接地点，只要探针调整到合适的间距，即可轻松对PCB内的真实差分走线进行探测。
本文小结
使用一台真实差分的TDR设备，并利用差分讯号可实现虚拟接地的便利性，再搭配间距可调的差分TDR探棒，将能轻松实现对PCB内真实差分走线的特征阻抗测量，让高速PCB设计人员和PCB制造商在进行PCB测试时获得极高的测试效率和准确的测试结果。
