你如何探测差分对影响你的测量

Bogatin的第9条规则是“在没有事先预测结果的情况下，永远不要进行测量或模拟。如果你看到了意想不到的东西，在你明白为什么它与你的期望不相符之前，不要继续研究它。”

甲骨文公司的Gustavo Blando在2018年设计大会上发表了一篇论文，题为“差分对测量的故事”，完美地展示了第9条规则的重要性。

一个简单的微分对测量给出的结果对布兰多和他的团队来说并不正确。差分对是一条短的，3英寸长，紧密耦合的带状线，用于表征电路板中的材料。图1显示了均匀差分对的截面。

图1所示。均匀微分对的横截面。

当线为均匀带状线时，我们期望奇偶模的插入损耗相同。虽然奇数和偶数模式的时间延迟可能略有不同，或者p线和n线之间存在较小的不对称，从而产生少量的偏差，但奇数和偶数模式的损耗量应该是相同的。这不是观察到的。图2显示了异常情况。

图2。奇偶模插入损耗的测量差。

布兰多的团队不愿意把这种异常现象当作实验错误或侥幸而置之不理。他们顽强地追求许多可能的解释和可能性，使用一致性测试来接近正确的解释和结果。

他们最令人信服的解释是基于信号的电流分布的不对称性，以及在奇偶模式下的返回路径，这是由于将信号发射到差分对中的探针尖端的位置造成的。图3说明了这一点。

图3。由于奇偶模的探头位置不对称导致的电流分布不对称。

这种不对称性意味着奇偶模式将看到不同的路径和不同的损耗。

最令人信服的一致性测试是改变地面尖端的位置，使其更对称。当探头旋转90度时，地线连接正好在走线尖端的后面，对于奇偶模式电流和插入损耗差来说，返回电流是对称的。图4显示了这个结果。

图4。当返回路径连接为奇偶模对称时，插入损耗差消失。

从调查这种异常中获得的重要经验教训可以被任何测量差分对的人使用。布兰多提出了两条重要的指导方针。当使用微探针时，他建议使用G-S-G-S-G探针尖端，使发射时的电流分布对称。其次，他说，“重要的是在一个非耦合区域设计发射，然后将发射嵌入到耦合区域的开始。”

最后的评论呼应了IEEE P370标准组所倡导的重要指导方针之一。如果遵循这两条准则，它并不能保证完美的差分对测量，但它确实有助于避免这种令人困惑的工件。

Blando的演示说明了绝不接受与你的工程判断不一致的结果的价值。Blando团队解决这个简单问题的决心使我们所有人受益，从而实现更好的差分对测量。