- 示波器的觸發(fā)功能的含義
- 多用于低頻信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量中
- 要點(diǎn)：觸發(fā)源、觸發(fā)點(diǎn)、觸發(fā)電平、觸發(fā)模式
觸發(fā)是數(shù)字示波器區(qū)別于模擬示波器的最大特征之一。數(shù)字示波器的觸發(fā)功能非常豐富，通過(guò)設(shè)置，用戶可以看到觸發(fā)前后的信號(hào)。 對(duì)于高速信號(hào)的分析，觸發(fā)應(yīng)用較少，因?yàn)橥ǔＪ遣东@很長(zhǎng)時(shí)間的波形然后做眼圖和抖動(dòng)分析。而對(duì)于低速信號(hào)的測(cè)量，觸發(fā)應(yīng)用非常頻繁，因?yàn)橥ǔ?huì)有很多雜訊需要被隔離。
示波器的采集存儲(chǔ)器是一個(gè)循環(huán)緩存，新的數(shù)據(jù)會(huì)不斷覆蓋老的數(shù)據(jù)，直到采集過(guò)程結(jié)束。觸發(fā)電路壞掉的示波器仍然可以工作，只是此時(shí)看到的波形在屏幕上來(lái)回“晃動(dòng)”，或者說(shuō)在屏幕上閃爍，這其實(shí)相當(dāng)于將觸發(fā)模式設(shè)置為“Auto”狀態(tài)并把觸發(fā)電平設(shè)置得超過(guò)信號(hào)的最大或最小幅值。沒(méi)有觸發(fā)電路，這些采集的數(shù)據(jù)不斷地這樣新老交替，在屏幕上視覺(jué)上感覺(jué)波形在來(lái)回“晃動(dòng)”。如圖一所示。
圖一 數(shù)字示波器的存儲(chǔ)器是循環(huán)緩存
Auto Setup是自動(dòng)觸發(fā)設(shè)置，示波器根據(jù)被測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)自動(dòng)設(shè)置示波器的水平時(shí)基，垂直靈敏，偏置和觸發(fā)條件，使得波形能顯示在示波器上。如果不理解觸發(fā)的概念，通過(guò)Auto Setup的設(shè)置就開(kāi)始觀察，測(cè)量的結(jié)果，甚至得出的結(jié)論都是不對(duì)的。
所謂觸發(fā)，專業(yè)的解釋是：按照需求設(shè)置一定的觸發(fā)條件，當(dāng)波形流中的某一個(gè)波形滿足這一條件時(shí)，示波器即實(shí)時(shí)捕獲該波形和其相鄰部分，并顯示在屏幕上。觸發(fā)條件的唯一性是精確捕獲的首要條件。為了觀察特定波形之前發(fā)生的更多事件，把觸發(fā)點(diǎn)往顯示窗口右方推移一段時(shí)間，即是延遲觸發(fā)；為了了解特定波形之后發(fā)生的更多事件，把觸發(fā)點(diǎn)往顯示窗口左方推移一段時(shí)間，即是超前觸發(fā)。如圖二所示。在數(shù)字示波器中，觸發(fā)點(diǎn)可以位于采集存儲(chǔ)的記錄的任何位置。如圖一的右邊圖形，觸發(fā)點(diǎn)停留在采集存儲(chǔ)的中間時(shí)刻。
圖二 觸發(fā)的原理示意圖
為了更形象地理解觸發(fā)，我們可以理解為：所謂觸發(fā)，就是“在此刻停留”，或者說(shuō)是“等待那一刻”。觸發(fā)電路可以理解為有一雙眼睛在注視在她面前走過(guò)的每一個(gè)人（信號(hào)流），當(dāng)她看到她的意中人（觸發(fā)條件）時(shí)，她的眼睛凝視這個(gè)人，讓意中人停留在她注視的位置(觸發(fā)點(diǎn))。但她會(huì)繼續(xù)尋找她的下一個(gè)意中人。 每次找到了意中人，她都會(huì)讓意中人在她注視的位置（觸發(fā)點(diǎn)）停留。因此，她的眼睛注視點(diǎn)(觸發(fā)點(diǎn))的位置只停留那些意中人（滿足條件的波形）。[page]
關(guān)于觸發(fā)的幾個(gè)基本概念：
觸發(fā)源：就是以哪個(gè)通道的信號(hào)作為觸發(fā)對(duì)象。
觸發(fā)源可以是示波器的任意通道也可以是外部通道。如圖三所示選擇的觸發(fā)源為C2，即通道2。
在同時(shí)測(cè)量四路信號(hào)時(shí)，選擇哪種信號(hào)作為觸發(fā)源有時(shí)侯有一些技巧，這和希望調(diào)試的問(wèn)題有關(guān)。例如需要同時(shí)查看六路信號(hào)的上電時(shí)序，但示波器只有四個(gè)通道，這時(shí)候可以通過(guò)兩次開(kāi)機(jī)的單次觸發(fā)捕獲，先捕獲四路信號(hào)，并將這四路信號(hào)保存為數(shù)據(jù)文件使得能來(lái)重新調(diào)回示波器，然后再來(lái)捕獲三路信號(hào)，這兩次捕獲中以相同的上電復(fù)位信號(hào)作為觸發(fā)源使得波形能夠同步。
圖三 觸發(fā)設(shè)置界面——觸發(fā)源
觸發(fā)點(diǎn)：也叫觸發(fā)延遲，是示波器讓波形停留的時(shí)刻，也就是示波器上紅色的小三角對(duì)應(yīng)的位置，如圖四所示，紅色圈中的小紅三角點(diǎn)就是觸發(fā)點(diǎn)。設(shè)置好觸發(fā)條件后，觸發(fā)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)的波形應(yīng)都是滿足觸發(fā)條件的。或者說(shuō)示波器讓滿足觸發(fā)條件的波形隔離在這個(gè)觸發(fā)點(diǎn)的位置。
關(guān)于觸發(fā)點(diǎn)的設(shè)置，有兩種方法，看個(gè)人的習(xí)慣而行：
一是觀察電源開(kāi)機(jī)的軟啟動(dòng)過(guò)程時(shí)的示波器設(shè)置，將觸發(fā)點(diǎn)移到示波器的靠近左邊的位置再設(shè)置好觸發(fā)條件后用單次觸發(fā)，這樣可以充分利用示波器的存儲(chǔ)空間。
二是先將觸發(fā)點(diǎn)設(shè)置在中間位置以方便觀察和調(diào)節(jié)，因?yàn)槭静ㄆ鞯牟ㄐ螖U(kuò)展時(shí)是以觸發(fā)點(diǎn)為對(duì)稱點(diǎn)展開(kāi)的。有些示波器可以方便的進(jìn)行設(shè)置，如力科示波器的面板上可以簡(jiǎn)單的按一下Delay鍵使觸發(fā)點(diǎn)自動(dòng)回到屏幕中間位置。
關(guān)于觸發(fā)點(diǎn)的設(shè)置，有兩種方法，看個(gè)人的習(xí)慣而行：
一是觀察電源開(kāi)機(jī)的軟啟動(dòng)過(guò)程時(shí)的示波器設(shè)置，將觸發(fā)點(diǎn)移到示波器的靠近左邊的位置再設(shè)置好觸發(fā)條件后用單次觸發(fā)，這樣可以充分利用示波器的存儲(chǔ)空間。
二是先將觸發(fā)點(diǎn)設(shè)置在中間位置以方便觀察和調(diào)節(jié)，因?yàn)槭静ㄆ鞯牟ㄐ螖U(kuò)展時(shí)是以觸發(fā)點(diǎn)為對(duì)稱點(diǎn)展開(kāi)的。有些示波器可以方便的進(jìn)行設(shè)置，如力科示波器的面板上可以簡(jiǎn)單的按一下Delay鍵使觸發(fā)點(diǎn)自動(dòng)回到屏幕中間位置。
圖四 觸發(fā)點(diǎn)對(duì)應(yīng)示波器的位置及觸發(fā)電平的含義
觸發(fā)電平：是指信號(hào)需要達(dá)到該電平才能被觸發(fā)。在圖四中觸發(fā)電平為右邊紅色小三角的位置相對(duì)于零電平的幅值大小，即兩條白線之間的幅值，此例中該數(shù)值為圖中右下角紅色方框標(biāo)示的1.00V這個(gè)數(shù)值。設(shè)置任何觸發(fā)條件都需要有一個(gè)具體的觸發(fā)電平。
觸發(fā)電平定義了信號(hào)是否滿足觸發(fā)條件的“事件”。 圖四中的信號(hào)有上升沿，但該上升沿不一定是觸發(fā)電路感興趣的事件。在上升沿觸發(fā)時(shí),只有其在上升的過(guò)程中達(dá)到觸發(fā)電平的位置才認(rèn)為是“事件”從而被“隔離”在觸發(fā)點(diǎn)。
觸發(fā)電平可以在Trigger菜單中設(shè)置，也可以通過(guò)面板上的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)。很多觸發(fā)方式的條件都是相對(duì)于觸發(fā)電平而言。譬如寬度觸發(fā)，觸發(fā)電路識(shí)別的寬度（時(shí)間間隔）并不是上升沿的50%到下一個(gè)上升沿的50%，而是觸發(fā)電平穿越兩個(gè)上升沿的交叉點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。如圖六所示，以藍(lán)線從觸發(fā)電平的位置穿越波形，和觸發(fā)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)的脈寬相交的兩個(gè)藍(lán)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為觸發(fā)條件滿足的寬度大小。在圖例中是3ns-10ns之間， 這也就是說(shuō)觸發(fā)功能隔離了我們感興趣的3ns-10ns之間的脈沖寬度。 在示波器存儲(chǔ)深度很低的情況下，為了捕獲到MOSFET的最大值，并不是一次捕獲很長(zhǎng)時(shí)間的VDS電壓信號(hào)來(lái)自動(dòng)測(cè)量峰值，而是不斷地調(diào)節(jié)觸發(fā)電平的幅值，漸漸使觸發(fā)電平提高以查看是否能觸發(fā)到信號(hào)。
觸發(fā)電平定義了信號(hào)是否滿足觸發(fā)條件的“事件”。 圖四中的信號(hào)有上升沿，但該上升沿不一定是觸發(fā)電路感興趣的事件。在上升沿觸發(fā)時(shí),只有其在上升的過(guò)程中達(dá)到觸發(fā)電平的位置才認(rèn)為是“事件”從而被“隔離”在觸發(fā)點(diǎn)。
觸發(fā)電平可以在Trigger菜單中設(shè)置，也可以通過(guò)面板上的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)。很多觸發(fā)方式的條件都是相對(duì)于觸發(fā)電平而言。譬如寬度觸發(fā)，觸發(fā)電路識(shí)別的寬度（時(shí)間間隔）并不是上升沿的50%到下一個(gè)上升沿的50%，而是觸發(fā)電平穿越兩個(gè)上升沿的交叉點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。如圖六所示，以藍(lán)線從觸發(fā)電平的位置穿越波形，和觸發(fā)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)的脈寬相交的兩個(gè)藍(lán)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為觸發(fā)條件滿足的寬度大小。在圖例中是3ns-10ns之間， 這也就是說(shuō)觸發(fā)功能隔離了我們感興趣的3ns-10ns之間的脈沖寬度。 在示波器存儲(chǔ)深度很低的情況下，為了捕獲到MOSFET的最大值，并不是一次捕獲很長(zhǎng)時(shí)間的VDS電壓信號(hào)來(lái)自動(dòng)測(cè)量峰值，而是不斷地調(diào)節(jié)觸發(fā)電平的幅值，漸漸使觸發(fā)電平提高以查看是否能觸發(fā)到信號(hào)。
圖五 示波器面板按鈕的觸發(fā)部分
觸發(fā)模式：示波器有四種觸發(fā)模式：Auto、Normal、Single和Stop。如圖五面板所示。
Auto是指不管是否滿足觸發(fā)條件，都實(shí)時(shí)刷新波形，這時(shí)候示波器的屏幕上的波形通常看起來(lái)是“晃動(dòng)”的。
Normal是指滿足觸發(fā)條件才觸發(fā)，否則波形會(huì)靜止不動(dòng)。有些示波器（如力科）在屏幕的右下角有紅色的提示:“Waiting for Trigger”。
Single指僅捕獲第一次滿足觸發(fā)條件的波形，捕獲后就停止。
Stop指強(qiáng)制讓波形靜止不動(dòng)。圖五所示的面板上的綠色的TRIG等的閃爍快慢代表了觸發(fā)速率的快慢。
Auto是指不管是否滿足觸發(fā)條件，都實(shí)時(shí)刷新波形，這時(shí)候示波器的屏幕上的波形通常看起來(lái)是“晃動(dòng)”的。
Normal是指滿足觸發(fā)條件才觸發(fā)，否則波形會(huì)靜止不動(dòng)。有些示波器（如力科）在屏幕的右下角有紅色的提示:“Waiting for Trigger”。
Single指僅捕獲第一次滿足觸發(fā)條件的波形，捕獲后就停止。
Stop指強(qiáng)制讓波形靜止不動(dòng)。圖五所示的面板上的綠色的TRIG等的閃爍快慢代表了觸發(fā)速率的快慢。
圖六 寬度觸發(fā)中寬度的是如何定義的
