詳談示波器的觸發設置
發布時間:2018-05-08 責任編輯:lina
【導讀】“觸發”絕對稱得上數字示波器靈ling魂hun級ji的de概gai念nian,如ru果guo沒mei有you合he適shi的de觸chu發fa條tiao件jian,波bo形xing觀guan測ce也ye無wu從cong談tan起qi。雖sui然ran很hen多duo工gong程cheng師shi熟shu悉xi觸chu發fa功gong能neng,但dan隻zhi知zhi其qi表biao不bu知zhi其qi裏li。如ru何he深shen入ru理li解jie觸chu發fa呢ne?這zhe篇pianZDS示波器研發筆記在這裏分享給大家。
示波器在使用時首先要得到穩定觸發的波形,這樣才能保證後續的測量、解(jie)碼(ma)等(deng)高(gao)級(ji)功(gong)能(neng)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。現(xian)在(zai)數(shu)字(zi)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)觸(chu)發(fa)功(gong)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)大(da),從(cong)常(chang)規(gui)觸(chu)發(fa),到(dao)協(xie)議(yi)觸(chu)發(fa),再(zai)到(dao)模(mo)板(ban)觸(chu)發(fa),越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)大(da)。但(dan)在(zai)基(ji)本(ben)的(de)觸(chu)發(fa)設(she)置(zhi)中(zhong),有(you)些(xie)小(xiao)細(xi)節(jie)的(de)作(zuo)用(yong)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi),靈(ling)活(huo)掌(zhang)握(wo)後(hou),對(dui)使(shi)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)亦(yi)大(da)有(you)裨(bi)益(yi)。下(xia)文(wen)就(jiu)對(dui)觸(chu)發(fa)功(gong)能(neng)、設置中的觸發濾波、觸發靈敏度、釋抑時間進行分析交流。
一、示波器觸發的原理
示(shi)波(bo)器(qi)的(de)觸(chu)發(fa)係(xi)統(tong)與(yu)采(cai)樣(yang)係(xi)統(tong),是(shi)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)。采(cai)樣(yang)係(xi)統(tong)負(fu)責(ze)將(jiang)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)數(shu)字(zi)化(hua),但(dan)信(xin)號(hao)是(shi)源(yuan)源(yuan)不(bu)斷(duan)過(guo)來(lai)的(de),該(gai)取(qu)哪(na)部(bu)分(fen)顯(xian)示(shi)在(zai)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)界(jie)麵(mian)上(shang)呢(ne)?
如果示波器沒有觸發係統,采用每隔一段時間或隨機某個時間將采樣的波形進行疊加,由於采樣位置的不確定性和無規律,就會出現圖1中非常混亂的波形顯示,在屏幕上看起來就像來回滾動的波形。

圖1沒有觸發係統的波形采樣
這個混亂的現象,和示波器上觸發不穩定的現象一致。如下動態圖所示:


這就要靠觸發係統來實現。觸發的原理是一直監控信號流,若發現信號滿足設定的觸發條件,觸發器記錄滿足條件的信號,啟動采樣;待數據采集完畢後,由控製器對信號進行處理和顯示。具體如圖2所示。

圖2 觸發過程
示shi波bo器qi的de觸chu發fa條tiao件jian的de一yi個ge很hen關guan鍵jian的de因yin素su是shi觸chu發fa電dian平ping,觸chu發fa電dian平ping大da多duo數shu情qing況kuang下xia是shi用yong一yi根gen直zhi流liu電dian平ping作zuo為wei基ji準zhun,當dang信xin號hao的de電dian壓ya超chao過guo該gai直zhi流liu電dian平ping的de時shi刻ke作zuo為wei采cai樣yang波bo形xing的de起qi始shi點dian。由you於yu起qi始shi采cai樣yang的de位wei置zhi是shi有you規gui律lv的de,因yin此ci多duo次ci采cai樣yang的de波bo形xing進jin行xing疊die加jia後hou看kan上shang去qu還hai是shi一yi個ge穩wen定ding的de波bo形xing。如ru圖tu3所示:

圖3 穩定觸發的波形采樣
示波器的觸發功能,一方麵可以使波形穩定,波形不再左右搖晃;一方麵可以縮短用戶調試的時間,隻有滿足觸發條件的信號才會被捕獲、顯示。
動態調節示波器的觸發電平,可以觀察波形穩定觸發的位置的動態變化,如下動態圖所示。


二、觸發濾波
在常用的設置中,一般設定了觸發類型、觸發電壓,波形就能穩定顯示了。但對於噪聲比較大的信號,會出現觸發不穩定、上下邊沿都能觸發的情況。這是因為信號毛刺的存在,幹擾了觸發係統對觸發條件的判斷,造成誤觸發。這時候可以在【觸發設置】中,選擇【觸發耦合】操作。常有的耦合有如下:
直流耦合:就是不作處理,允許直流交流信號進入觸發路徑;
交流耦合:是高通濾波,截止頻率約7Hz;
低頻抑製:是高通濾波,截止頻率約為50KHz;
高頻抑製:是低通濾波,截止頻率約為50KHz。
具體如圖4所示:

圖4 各種濾波器性能
觸發耦合其實就是一種對觸發信號的低通或高通濾波。因此可對噪聲大的信號加入“高頻抑製”耦合,過濾掉其中高頻部分,使得波形觸發穩定如圖5所示。

圖5 CH1不開啟高頻抑製觸發不穩、CH2開啟高頻抑製
三、觸發釋抑的作用
在觸發設置中,觸發釋抑的功能一般會被人忽略。按照定義,釋抑是定義兩次觸發之間的最少時間間隔。
當(dang)示(shi)波(bo)器(qi)觸(chu)發(fa)一(yi)次(ci)後(hou),會(hui)進(jin)入(ru)觸(chu)發(fa)釋(shi)抑(yi)時(shi)間(jian)計(ji)數(shu),在(zai)此(ci)時(shi)間(jian)內(nei)觸(chu)發(fa)功(gong)能(neng)會(hui)被(bei)抑(yi)製(zhi),即(ji)使(shi)信(xin)號(hao)滿(man)足(zu)觸(chu)發(fa)條(tiao)件(jian),係(xi)統(tong)也(ye)不(bu)會(hui)標(biao)記(ji)為(wei)觸(chu)發(fa)點(dian)。釋(shi)抑(yi)的(de)設(she)置(zhi)對(dui)偶(ou)發(fa)性(xing)多(duo)邊(bian)沿(yan)的(de)信(xin)號(hao)捕(bu)獲(huo)極(ji)為(wei)好(hao)用(yong),使(shi)得(de)原(yuan)來(lai)圖(tu)像(xiang)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)波(bo)形(xing)馬(ma)上(shang)清(qing)晰(xi)。若(ruo)觸(chu)發(fa)釋(shi)抑(yi)時(shi)間(jian)設(she)得(de)不(bu)對(dui),示(shi)波(bo)器(qi)將(jiang)會(hui)把(ba)不(bu)同(tong)邊(bian)沿(yan)的(de)信(xin)號(hao)作(zuo)為(wei)觸(chu)發(fa)點(dian)重(zhong)疊(die)在(zai)一(yi)起(qi),造(zao)成(cheng)波(bo)形(xing)顯(xian)示(shi)異(yi)常(chang),如(ru)圖(tu)6所示.釋抑時間的設置具體如圖7所示。

圖6 釋抑時間設置不當造成波形顯示異常
圖7 釋抑時間應該在Tmax與Tmin之間
四、觸發靈敏度的作用
觸發電平隻是一根參考電壓,而實際的波形在邊沿處是存在抖動的,如圖8suoshi,tuzhongboxingdeganraofeichangxiao,danshishangshengyanhaishicunzaijuchizhuang,dangzaoshenghendashidoudonghuigengjulie。ruguoxiangwendingchufaboxingdeshangshengyan,zexuyaozaichufadianpingdeshangxiafanweineishiyongchizhibijiao,yiguolvchufadianpingfujindeboxingdoudonghemaoci。zhegechizhifanweijiushichufalingmindu。

圖8 觸發邊沿的抖動和毛刺
觸發信號識別的敏感度如圖9所示,當在測量小信號時,需要較高的觸發靈敏度才能使信號穩定觸發,這是可將觸發靈敏度的值調小或為0即可;在波形噪聲較大時,需要適當的調節大觸發靈敏度,可以有效濾除有可能疊加在觸發信號上的噪聲,從而防止誤觸發,如圖10所示。

圖9 遲滯比較器

圖10 靈敏度高低對信號觸發的影響
在使用ZDS2000/3000/4000係列示波器測量幅值較小的信號,由於示波器默認為0.3div,示波器在2mv/div~5mv/div檔位下,觸發靈敏度默認為1.0div,因為小信號下幹擾較大,可以起到抗幹擾的作用,而在10mv/div~10v/div檔位下,默認的觸發靈敏度為0.3div,所以在測量小信號使用小時基檔位時需要手動調節,將觸發靈敏度的值調低為0~0.3div之間。
總結:
chufashimudexinghenqiangdecaozuo,yejiushishuoxuzhidaoxinhaoyichang,caihuiqushedingxiangyingdechufatiaojian。naruhenengkuaisufaxianyichang,zheyinggaishishezhihelichufadeqianti。ZDS4000係列示波器基於512Mpts存儲深度,支持24種測量參數同屏顯示,結合模板觸發、異常搜索、標注及雙ZOOM等分析插件能夠快速定位到我們感興趣的波形,可以輕鬆地在綿綿不斷的數據流中查找出矮脈衝、毛刺、波形畸變等異常情況。而且ZDS4000除了13常規類型的觸發,還支持30種協議觸發與解碼,使得調試不再停留在“數脈衝”的階段,極大地提高工作的效率。
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