什么是示波器觸發(fā)？

什么是觸發(fā)？觸發(fā)是示波器非常重要的功能。即使用者設(shè)定一個條件，當(dāng)被測信號滿足該條件的時候，示波器被激勵而捕獲當(dāng)前的波形。使用示波器的多種觸發(fā)模式能幫助您發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題。

如果沒有示波器觸發(fā)?

示波器將顯示混亂且不斷變化的波形。

幾乎不可能捕獲瞬態(tài)事件。

測量結(jié)果將缺乏一致性和精確性。

示波器觸發(fā)功能允許您在特定時間點啟動示波器的測量掃描。這對于捕獲周期性信號或研究瞬態(tài)事件非常有用。您可以配置觸發(fā)器，使其在信號的上升沿或下降沿，或任何輸入通道上的特定電壓電平上啟動掃描。您還可以設(shè)置觸發(fā)器，使其在輸入信號超出特定電壓范圍時啟動掃描。

示波器觸發(fā)原理

示波器觸發(fā)決定了輸入信號被捕獲的時間窗口，也就是何時記錄信息。它允許您捕獲瞬態(tài)事件，并通過提供穩(wěn)定且可用的波形顯示來進(jìn)行精確測量。

例如，您可以將觸發(fā)設(shè)置為當(dāng)下降沿或上升沿超過閾值電壓值時觸發(fā)。這稱為邊沿觸發(fā)，是最常用的觸發(fā)模式之一。毛刺觸發(fā)允許在事件或脈沖寬度大于或小于指定時間長度時觸發(fā)。此功能對于查找可能不常出現(xiàn)的隨機(jī)毛刺或錯誤非常有用。根據(jù)測量目標(biāo)，還可以設(shè)置許多其他觸發(fā)模式。

數(shù)字示波器擁有非常豐富的觸發(fā)功能，觸發(fā)的作用是捕獲所需要且穩(wěn)定的信號波形，設(shè)置波形的時間零點。

示波器的觸發(fā)功能決定示波器捕獲目標(biāo)信號的難易程度

數(shù)字示波器基本結(jié)構(gòu)

示波器觸發(fā)的作用是什么？

每一次采集信號都以滿足觸發(fā)條件的時刻為基準(zhǔn)點；

每一次采集的信號都以此同步，從而顯示穩(wěn)定的波形；

過濾掉用戶不關(guān)心的波形，捕獲用戶需要的波形；

數(shù)字示波器觸發(fā)主要有兩種類型：硬件觸發(fā)和軟件觸發(fā)。

硬件觸發(fā)使用示波器的內(nèi)部觸發(fā)電路在所需的時間點啟動測量掃描。

軟件觸發(fā)使用連接到示波器的計算機(jī)啟動測量掃描。

什么是觸發(fā)控件？

使用這些示波器觸發(fā)控件，您可以設(shè)置觸發(fā)模式，并根據(jù)模式指定觸發(fā)事件，例如特定的脈沖寬度、極性、上升沿或下降沿等。您還可以設(shè)置觸發(fā)信號的耦合方式（交流或直流）以及觸發(fā)的輸入源。例如，您可以將觸發(fā)信號設(shè)置為與您正在采樣和分析的信號相關(guān)的其他信號。

示波器觸發(fā)控件

一個單獨的按鈕可用于調(diào)整觸發(fā)器的水平位置。將水平延遲設(shè)置為零會將觸發(fā)器置于屏幕中心，從而顯示事件發(fā)生前后的信息。如果您正在分析故障并需要了解故障原因，這將非常有用。

如何使用示波器的多種觸發(fā)模式發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題？

示波器觸發(fā)功能

在電子行業(yè)中，不論研發(fā)、測試還是生產(chǎn)環(huán)節(jié)，都隨處可見示波器的蹤影。這是因為，“毛刺”、“欠壓”、“錯碼”等曾經(jīng)令人苦惱萬分的這些問題，到了示波器這位猛將面前統(tǒng)統(tǒng)迎刃而解。

示波器的基本觸發(fā)有：邊沿觸發(fā)、依次按邊沿觸發(fā)、脈沖寬度觸發(fā)、碼型觸發(fā)、或觸發(fā)、上升/下降時間觸發(fā)、第N個邊沿觸發(fā)、矮脈沖觸發(fā)、建立和保持觸發(fā)、視頻觸發(fā)、串行總線觸發(fā)。

邊沿觸發(fā) - 幫助捕獲到被測信號電平開始變化時候的波形

示波器的入門可謂十分輕松，每一位剛接觸示波器的初學(xué)者，都可以用 Auto Scale（自動定標(biāo)）功能輕易地捕捉到波形。

邊沿觸發(fā)原理

邊沿觸發(fā)是示波器默認(rèn)的觸發(fā)條件，示波器將輸入信號與預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)電平進(jìn)行比較，當(dāng)信號由低于閥值電平變換到高于閥值電平時，即是上升沿觸發(fā)，反之則為下降沿觸發(fā)。

其他邊沿觸發(fā)條件

脈沖寬度觸發(fā) - 設(shè)置相應(yīng)的脈沖觸發(fā)對特定長度的正負(fù)電平脈沖進(jìn)行觸發(fā)。

毛刺觸發(fā) - 針對特別窄的脈沖

建立/保持時間觸發(fā) - 數(shù)據(jù)的跳變時刻相對時鐘滿足一定的建立/保持時間關(guān)系，通過建立/保持時間觸發(fā)設(shè)置可捕獲時序違規(guī)的狀態(tài)。

矮脈沖觸發(fā) - 用于捕獲信號波形中在設(shè)定的幅度范圍內(nèi)的波形（信號的跳變超過了一定范圍又沒有達(dá)到預(yù)期的效果），也稱欠幅觸發(fā)。

Auto Scale所用的是最基礎(chǔ)的“邊沿觸發(fā)”，它可捕獲 25 Hz以上頻率、大于 0.5% 的占空比和大于 10 mV 峰峰值電壓幅度的重復(fù)波形。當(dāng)信號不滿足上述要求或想要捕獲波形中的“毛刺”“欠壓”“錯碼”等信息時，用Auto Scale就無能為力。此時，需要用到其他的“高級”觸發(fā)模式。

入門級的 Auto Scale 所采用的“邊沿觸發(fā)”，通過查找波形上的指定沿（上升沿或下降沿等）和電壓電平來識別觸發(fā)。比如向示波器通道1輸入一個正弦波串，希望在波形的上升沿觸發(fā)。利用“邊沿觸發(fā)”，選擇觸發(fā)源為通道1；選擇斜率為上升沿；并調(diào)整 Trigger Level（觸發(fā)電平）。

如圖，表示觸發(fā)時間點，符號表示Trigger Level，采用“斜率↑”上升沿觸發(fā)：

圖<1> 邊沿觸發(fā)

碼型觸發(fā) - 幫助捕獲信號結(jié)束時的波形

“邊沿觸發(fā)”可以捕獲到被測信號電平開始變化時候的波形，那么如何捕獲一段信號結(jié)束時（如 圖<2>）的波形呢？

例如，您想觀察電源關(guān)斷輸出瞬間的波形變化。“邊沿觸發(fā)”顯然是無法完成這項工作的。這時需要用到“碼型觸發(fā)”。我們只需要設(shè)置觸發(fā)條件為波形停止（碼型為 0）1.06 ms后（時間限定超時> 1.06 ms）觸發(fā)，就可以成功捕獲該波形：

圖<2> 碼型觸發(fā)

矮脈沖觸發(fā) - 幫助抓取這些幅度異常的波形

當(dāng)我們獲得了如圖<3>的長波形，發(fā)現(xiàn)其中有很多幅度異常的波峰，想要抓取這些幅度異常的波形，就需要用到“矮脈沖觸發(fā)”。

圖<3>

例如晶振廠家，在驗證晶振頻率的同時，還需要關(guān)注其電平信號大小，是否準(zhǔn)確。 如上圖所示是一個晶振生成的的幾個脈沖串。如圖<4> ，在途中紅色圈中電平值明顯與信號標(biāo)準(zhǔn)電平不同，我們需要關(guān)注哪些信號？不同的電平持續(xù)時間又是怎樣的？這些問題可以交給“矮脈沖觸發(fā)”來完成。

“矮脈沖觸發(fā)”可以捕獲到該“欠幅”的波形，在此基礎(chǔ)上再調(diào)整“限定符”，可以分別捕獲到脈寬不同的“欠幅”波形，如圖<5> 圖<6>

圖<4> 矮脈沖觸發(fā)

圖<5> 矮脈沖觸發(fā) 限定符<387ns

建立和保持觸發(fā) - 如何捕捉到違規(guī)信號？

下面我們來看下違規(guī)測試，這就涉及了另一種觸發(fā)模式“建立和保持時間”。
什么建立時間和保持時間？
首先我們要明確什么建立時間和保持時間。數(shù)據(jù)從一個器件傳遞到另一個器件時通常使用時鐘信號進(jìn)行同步。而數(shù)據(jù)信號在時鐘信號出現(xiàn)前必須要保持穩(wěn)定一段時間，這樣是為了確保時鐘采樣穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可靠,這段時間是必要的建立時間（setup time）。另外，數(shù)據(jù)信號還需要在時鐘沿出現(xiàn)后保持一定的時間,這個時間稱之為保持時間（hold time）。 我們知道了這兩個時間的概念后,在理解建立和保持時間觸發(fā)就容易多了。

對于同步時鐘與信號之間的建立時間和保持時間，不滿足條件的區(qū)域我們稱為違規(guī)區(qū)域，如何捕捉到這些違規(guī)信號呢？對于示波器來說這是個簡單的事情：借助觸發(fā)功能，設(shè)置相應(yīng)的建立時間、保持時間，完成違規(guī)捕獲任務(wù)。

是德科技的示波器內(nèi)置的“建立和保持觸發(fā)”可以輕松得到建立時間和保持時間的容限。如圖<7>，示波器成功捕獲到了建立時間<25ns的波形。

圖<7> 建立和保持觸發(fā)

依次按邊沿觸發(fā) - 幫助隨機(jī)排查產(chǎn)品故障

如果在做抽樣檢測時， 質(zhì)檢員想隨機(jī)排查產(chǎn)品故障，特別是當(dāng)某一信號條件達(dá)成后，延遲一段時間后的某一邊沿的波形，就可以用到“依次按邊沿觸發(fā)”，當(dāng) ch1 的脈沖上升沿來到后，示波器成功捕獲到了延遲 4ns 后 ch2 中滿足 Trigger Level 的第四個上升沿的波形。

第 N 個邊沿觸發(fā) - 幫助捕獲到當(dāng)信號閑置一段時間后的波形

和“依次按邊沿觸發(fā)”類似的，還有“第 N 個邊沿觸發(fā)”，可以捕獲到當(dāng)信號閑置一段時間后的波形，示波器成功捕獲了信號中時間超過 4us 后的滿足 Trigger Level 的第 2 個上升沿。 示波器的這種邊沿觸發(fā)在實際工作中發(fā)揮著巨大的作用，快速準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問題。

除此之外，示波器還支持“視頻觸發(fā)”和“串行總線觸發(fā)”。

“視頻觸發(fā)”適用于 NTSC 和 PAL 標(biāo)準(zhǔn)的、以視頻 IRE 單位進(jìn)行的光標(biāo)測量。通過DSOX4VID 選件，將提供多種 HDTV 觸發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，例如480p/60、567p/50、720p/50、720p/60、1080i/50、1080i/、1080p/24、1080p/25、1080p/30、1080p/50、1080p/60等。

“串行總線觸發(fā)”的選件非常豐富。您可以根據(jù)測試需求選擇I2C、SPI或RS232或CAN、LIN等等觸發(fā)和解碼功能。

數(shù)字示波器觸發(fā)常見問題解答

什么是示波器觸發(fā)源？

示波器觸發(fā)源是指可用于啟動測量掃描的信號。最常見的觸發(fā)源是示波器正在測量的通道。

示波器不一定需要由被測信號觸發(fā)。以下幾種觸發(fā)源可以觸發(fā)掃描：

? 任意輸入通道
? 除輸入通道信號之外的外部信號源
? 電源信號
? 示波器內(nèi)部生成的信號

大多數(shù)情況下，您可以將示波器設(shè)置為由當(dāng)前顯示的通道觸發(fā)。

請注意，無論是否顯示當(dāng)前通道，示波器都可以使用備用觸發(fā)源。因此，您必須小心，避免在顯示通道 2 時意外觸發(fā)通道 1。

什么是噪聲抑制觸發(fā)耦合？

噪聲抑制觸發(fā)耦合是一項功能，它允許示波器在將觸發(fā)配置為在信號的上升沿或下降沿啟動掃描時忽略電噪聲。這在嘗試捕獲高速信號或研究電噪聲時非常有用。

使用示波器的觸發(fā)控制選擇所需的邊沿（正斜率或負(fù)斜率），然后啟用噪聲抑制功能。

什么是帶寬限制？

帶寬限制是一項限制被測信號帶寬的功能。這對于降低噪聲或研究電干擾非常有用。可以使用示波器的菜單或觸發(fā)對話框設(shè)置帶寬限制。

什么是帶寬增強(qiáng)？

帶寬增強(qiáng)是一項可以增加示波器帶寬的功能。這對于捕獲高速信號或分析電噪聲非常有用。帶寬增強(qiáng)通常通過使用更高的時基設(shè)置或增加每次測量的采樣數(shù)來實現(xiàn)。

什么是觸發(fā)校正？

由于示波器中的觸發(fā)路徑和數(shù)據(jù)采集路徑是兩個獨立的功能，觸發(fā)信號可能與數(shù)據(jù)略有偏差。如果時基設(shè)置不正確或觸發(fā)信號中存在電噪聲，則可能會出現(xiàn)這種情況。觸發(fā)校正功能允許您微調(diào)觸發(fā)信號和數(shù)據(jù)的同步，使它們保持同步。什么是觸發(fā)電平和斜率？

您的示波器可能具有幾種不同的觸發(fā)類型，例如邊沿觸發(fā)、視頻觸發(fā)、脈沖觸發(fā)或邏輯觸發(fā)。邊沿觸發(fā)是最基本也是最常見的類型。

對于邊沿觸發(fā)，觸發(fā)電平和斜率控制提供了基本的觸發(fā)點定義。

觸發(fā)電路充當(dāng)比較器。您可以選擇比較器一側(cè)的斜率和電壓電平。當(dāng)觸發(fā)信號與您的設(shè)置匹配時，示波器會生成一個觸發(fā)信號。

? 斜率控制決定觸發(fā)點位于信號的上升沿還是下降沿。上升沿為正斜率，下降沿為負(fù)斜率。

? 電平控制決定觸發(fā)點出現(xiàn)在邊沿的哪個位置。下圖展示了觸發(fā)斜率和電平設(shè)置如何決定波形的顯示方式。

什么是觸發(fā)模式？

觸發(fā)模式?jīng)Q定了示波器在未檢測到觸發(fā)信號時是否繪制波形。常見的觸發(fā)模式包括正常模式和自動模式。

在正常模式下，只有當(dāng)輸入信號達(dá)到設(shè)定的觸發(fā)點時，示波器才會進(jìn)行掃描；否則（在模擬示波器上）屏幕會空白，或者（在數(shù)字示波器上）屏幕會停留在最后采集的波形上。如果電平控制沒有正確調(diào)整，普通模式可能會讓人感到困惑，因為您可能一開始看不到信號。

自動模式會使示波器進(jìn)行掃描，即使沒有觸發(fā)信號。如果沒有信號輸入，示波器中的定時器會觸發(fā)掃描。這確保了即使信號電壓降至很低，顯示也不會消失。如果您要查看多個信號，并且不想每次都設(shè)置觸發(fā)信號，自動模式也是**選擇。

實際上，您可能會同時使用這兩種模式：普通模式更靈活，自動模式需要的調(diào)整更少。一些示波器還包含用于單次掃描、視頻信號觸發(fā)或自動設(shè)置觸發(fā)電平的特殊模式。

什么是觸發(fā)耦合？

就像您可以為垂直系統(tǒng)選擇交流或直流耦合一樣，您也可以為觸發(fā)信號選擇耦合方式。

除了交流和直流耦合之外，您的示波器可能還具有高頻抑制、低頻抑制和噪聲抑制觸發(fā)耦合功能。這些特殊設(shè)置有助于消除觸發(fā)信號中的噪聲，防止誤觸發(fā)。

什么是觸發(fā)延遲？

有時，要讓示波器在信號的正確部分觸發(fā)需要高超的技巧。許多示波器都具有一些特殊功能，可以簡化這項任務(wù)。

觸發(fā)延遲是指示波器無法觸發(fā)的可調(diào)節(jié)時間段。當(dāng)您觸發(fā)復(fù)雜波形時，此功能非常有用，它可以確保示波器僅在第一個符合條件的觸發(fā)點觸發(fā)。

 通過以上的描述，相信您對示波器觸發(fā)方式有一定的了解。在工作中，要根據(jù)自己波形的特點來選擇適合的觸發(fā)類型，有需要歡迎聯(lián)系安泰測試！