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數字示波器觸發功能介紹

更新時間:2023-12-29   點擊次數:178次

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在示波器面板上,功能鍵中,除去那個旋鈕之外,應該就是觸發按鈕(trigger)了,而對示波器的用戶來說,觸發也是使用頻率最高的一個按鈕了。有一句話叫,玩不好觸發,你就不算會用示波器,可見觸發功能在示波器的使用中的重要意義。

  在現在部分高速信號中,觸發功能的使用頻率降低了不少,捕獲波形靠的更多是示波器自身硬件的指標。不過,這些并不影響觸發是示波器非常重要的特征之一,因為示波器具有強大的觸發功能,所以能夠用于異常信號捕獲和電路故障調試。示波器的觸發有兩個重要作用:捕獲感興趣的信號波形和確定時間參考零點,穩定顯示波形。多數情況下,經過觸發后才能穩定可靠的分析波形。

  觸發是數字示波器區別于模擬示波器的最大特征之一。數字示波器的觸發功能非常地豐富,通過觸發設置使用戶可以看到觸發前的信號也可以看到觸發后的信號。所謂觸發,按專業上的解釋是:按照需求設置一定的觸發條件,當波形流中的某一個波形滿足這一條件時,示波器即實時捕獲該波形和其相鄰部分,并顯示在屏幕上。 觸發條件的是精確捕獲的首要條件。為了觀察特定波形之前發生的更多事件,把觸發點往顯示窗口右方推移一段時間,即是延遲觸發;為了了解特定波形之后發生的更多事件,把觸發點往顯示窗口左方推移一段時間,即是超前觸發。

  示波器的觸發"就是使得示波器的掃描與被觀測信號同步,從而顯示穩定的波形。為滿足不同的觀測需要,需要不同的觸發模式"?,F在隨著示波器觀察波形的復雜性不斷提升,觸發的模式也越來越多,比如觸發釋抑(Hold Off),邊沿(Edge)觸發,邊沿再邊沿(Edge Then Edge)觸發,邊沿轉換時間(Edge Transition)觸發,毛刺(Glitch)觸發,碼型和狀態(Pattern/State)觸發,脈沖寬度(Pulse Width)觸發、矮電平(Runt)觸發,建立時間和保持時間(Setup and Hold)觸發,超時(Timeout)觸發,串行和協議觸發(Serial)觸發等等。

  示波器的基本觸發模式有三種:

  第一種是自動模式(AUTO)",在這種模式下,當觸發沒有發生時,示波器的掃描系統會根據設定的掃描速率自動進行掃描;而當有觸發發生時,掃描系統會盡量按信號的頻率進行掃描,所以在這種模式下不論觸發條件是否滿足,示波器都會產生掃描,都可以在屏幕上可以看到有變化的掃描線,這是這種模式的特點。

  第二種是正常模式/常規模式(NORM)",這種模式與自動模式不同,在這種模式下示波器只有當觸發條件滿足了才進行掃描,如果沒有觸發,就不進行掃描。因此在這種模式下如果沒有觸發的話,對于模擬示波器會看不到掃描線,屏幕上什么都沒有,對于數字示波器會看不到波形更新,不了解這一點常常會以為是信號沒連上或什么其他故障。

  第三種是單次模式(SINGLE)",這種模式與正常模式"有點類似,就是只有當觸發條件滿足時才產生掃描,否則掃描。而不同之處在于,這種掃描但產生并完成后,示波器的掃描系統即進入一種休止狀態,即使后面再有滿足觸發條件的信號出現也不再進行掃描,也就是觸發一次只掃描一次,即單次,必須通過手工的方法將掃描系統重啟,才能產生下一次觸發。顯然,對于普通模擬示波器而言在這種模式下您經常會發現什么也看不到,因為波形一閃而過,示波器不能將其保留,在多數場合這種模式沒有什么用。以上三種觸發模式是絕大多數示波器都會提供。

  在實際使用中,不同觸發模式的選擇要依據被觀測信號特性和觀測的內容作出判斷,并沒有什么固定的規則,而往往是一個交互的過程,即通過選擇不同的觸發模式了解信號的特性,又根據信號的特性和想要觀測的內容選擇有效的觸發模式。在這個過程中最重要的是要理解不同觸發模式的工作機制,了解被觀測信號的特點以及明確所要觀測的內容。

示波器觸發:常規觸發何時不常?
示波器有兩種主要的觸發模式:自動(AUTO)模式和常規(NORMAL)模式。不過,常規模式不是通常使用的觸發模式。自動模式才是。目前所有的示波器中,默認的觸發模式都是自動模式?,F在示波器用戶對于使用哪種觸發模式有很多困惑。我們首先來定義這些術語的含義,然后討論這些觸發模式的名稱來源。

  自動源自英文“automatic"。在自動觸發模式中,一旦滿足觸發條件,例如遇到上升沿,則示波器將在被測信號上觸發。但是如果在預先定義的一段時間內沒有發生觸發條件,那么示波器將開始生成自己的自動觸發--它與被測信號并不同步。這意味著當觸發發生后,示波器有可能顯示一片模糊的波形。因此如果默認觸發模式始終是自動模式,您為什么想要看到有可能模糊不清的一片波形?一個原因是,一片模糊的波形將為您顯示信號相對觸發電平的位置。您的觸發電平可能設置在被測信號之上(太高)或之下(太低)。使用自動觸發,您可以看到錯誤并加以調整。設置示波器是一個循環往復的過程--查看顯示結果,然后進行調整(V/格、秒/格、觸發電平等),直到達到正確設置。自動觸發模式作為默認觸發模式的另一個原因是,您可能只想查看電源的直流電平。示波器不能在直流信號上觸發,除非直流信號中包含大量開關噪聲(但是這樣它也就不算是純粹的直流信號了)。

  常規觸發模式表示示波器當且僅當達到觸發條件時觸發。如果您設置的觸發電平高于或低于被測信號,那么在示波器屏幕上看到的將是一片空白。那么何時才應使用常規觸發呢?如果您想要觸發的信號出現頻次非常少,也許三秒鐘才出現一次,那么您應該使用常規觸發模式。這樣,只有在觸發事件發生時,示波器才會顯示信號的同步波形,而在符合條件的觸發事件之間不會發生自動觸發,避免顯示一片模糊的波形。

  這種觸發模式為什么稱為常規觸發?我只能猜猜?;厮葸^去模擬示波器占統治地位的時代,這種觸發模式不叫常規觸發。它當時稱為觸發掃描模式,不是嗎?當滿足觸發條件時,例如出現上升沿,模擬示波器將觸發次線性掃描,使用電子波束掃描示波器的陰極射線管(CRT)。但是當數字存儲示波器(DSO) 30 年前問世后,示波器屏幕上顯示的波形從電子波束的掃描(激發 CRT 上的熒光粉)變成使用模數轉換器(ADC)對離散的波形點進行數字化和存儲,然后將其作為示波器屏幕上的像素進行顯示。由于技術更先進的示波器不再提供掃描功能,大多數示波器廠家開始把它叫做觸發模式",而不是掃描"模式。如果他們一直在使用這個同樣古老的模擬示波器術語,它將變成觸發"觸發模式,聽起來有些啰嗦。因此有些擅長市場營銷的人說:讓我們把它稱為常規觸發模式吧"--也許是因為在需要設置特定觸發條件時,人們常使用的觸發模式吧。

  注意,有些 DSO 仍將其稱為自動和觸發掃描模式。
  





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