示波器的觸發(fā)設置知識詳解一

安泰測試維修

本文轉自公眾號：安泰測試

示波器在測試測量工作中的主要作用就是觀(guān)測千變萬(wàn)化的信號，特別是那些隱藏在標準信號下的偶發(fā)錯誤信號。那么示波器觀(guān)測這些信號的核心是觸發(fā)條件的設置，只有準確的觸發(fā)，才能讓我們更快更好的觀(guān)測我們要研究的信號。



而設置觸發(fā)是示波器使用的難點(diǎn)，也是每個(gè)工程師所面臨的挑戰，要正確地設置觸發(fā)條件應該做到以下兩點(diǎn)：

1、了解您要觀(guān)察的信號，只有了解信號本身的特征，才能夠找出正確的觸發(fā)條件，才能準確的定位隱藏在正常信號中的異常信號。
2、了解您的示波器，期待的觸發(fā)條件再好，示波器不支持也無(wú)濟于事。只有知道您的示波器所具有的觸發(fā)類(lèi)型，合理設置觸發(fā)條件，才能真正迅速地捕獲被測信號。

下面安泰儀器儀表維修中心分享有關(guān)示波器觸發(fā)的一些基礎知識：

一、什么是觸發(fā)？
通俗的講就是“控制示波器顯示什么”觸發(fā)電路的作用就是保證每次時(shí)基掃描或采集的時(shí)候，都從輸入信號上與定義的相同的觸發(fā)條件開(kāi)始，這樣每一次掃描或采集的波形就同步，可以每次捕獲的波形相重疊，從而顯示穩定的波形。

1、模擬示波器觸發(fā)和數字示波器的觸發(fā)都是使重復信號穩定顯示
2、對單次信號進(jìn)行捕獲
3、對重復信號中的異常波形和單次事件中的特殊波形進(jìn)行隔離捕獲。

觸發(fā)設置是依據信號的特征進(jìn)行的，所以在設置之前首先要對被測信號有足夠的了解。因此觸發(fā)設置也是使用示波器中最麻煩的一點(diǎn)。示波器提供了許多觸發(fā)設置方式，這些觸發(fā)器（功能）可以響應輸入信號的不同條件，根據波形特征加以設定和正確、靈活地應用，會(huì )使你在實(shí)驗中事半功倍，幫助快速發(fā)現問(wèn)題。

下面舉例說(shuō)明：例如，一個(gè)比實(shí)際應該達到的寬度要窄脈沖在系統中作怪，若只使用電壓門(mén)限的觸發(fā)器是不可能捕獲到這樣脈沖的，這時(shí)候，高級觸發(fā)控制使你可以單獨關(guān)注波形中感興趣的細節，把窄脈沖從正常信號中隔離出來(lái)，這樣，即使沒(méi)有長(cháng)記錄長(cháng)度的支持，也能準確地定位異常信號，而且還提高了工作效率。所以對于不同的信號要采取不同的觸發(fā)方式以便迅速準確地設置示波器的觸發(fā)，從而找出自己感興趣的信號。

當然也不要忽略觸發(fā)耦合的作用。通過(guò)圖1的示波器原理圖可以看出，觸發(fā)電路與信號引進(jìn)示波器直到存儲是并行處理的，也就是說(shuō)觸發(fā)電路不會(huì )影響到信號的顯示。觸發(fā)電路產(chǎn)生的只是控制信號，用來(lái)控制示波器的存儲和顯示。所以當使用觸發(fā)耦合的時(shí)候對信號是不會(huì )有任何影響的。觸發(fā)耦合有高頻抑制、低頻抑制、交流偶合和噪聲抑制等，在應用中各有自己不同的用法。



二、觸發(fā)的作用
當示波器引進(jìn)一個(gè)信號的時(shí)候，如果不控制信號的顯示，那么顯示結果將是雜亂無(wú)章的，見(jiàn)圖2，每一屏的顯示都不同，當示波器快速刷新的時(shí)候，我們看到的信號是混疊的，沒(méi)有穩定的圖像，無(wú)法觀(guān)察和測量。



那么怎么解決上面這種情況呢？我們只要規定好示波器的觸發(fā)條件就能達到穩定同步把信號清楚的顯示出來(lái)。
下面以邊緣觸發(fā)來(lái)舉例說(shuō)明一下觸發(fā)的原理。首先我們分析一下我們所要觀(guān)察的波形：正弦波在一個(gè)周期內的波形特征，只有一個(gè)唯一的上升和下降沿，那么我們可以選擇上升沿作為觸發(fā)條件，同時(shí)設置一個(gè)觸發(fā)電平與上升沿相交，得到一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)。我們知道在正弦波的不同周期，該觸發(fā)點(diǎn)的位置是相同并唯一的，這時(shí)當我們把該觸發(fā)點(diǎn)定義在顯示屏幕的特定位置時(shí)，示波器每刷新一屏，把滿(mǎn)足觸發(fā)條件的點(diǎn)都放在屏幕的相同位置，由于該點(diǎn)在波形中是唯一相同的，所有不同屏幕的觸發(fā)點(diǎn)都相同在同一位置，那么屏幕上的顯示就穩定同步了，同時(shí)刷新一屏只有第一個(gè)滿(mǎn)足觸發(fā)條件的點(diǎn)定義為觸發(fā)點(diǎn)，其他被忽略。如圖3。



在圖3例子中，以上升沿，觸發(fā)電平為0V作為觸發(fā)條件，為方便起見(jiàn)，我們把觸發(fā)點(diǎn)放在屏幕的最左邊零點(diǎn)位置，當每刷新一屏時(shí)，示波器把滿(mǎn)足觸發(fā)條件的點(diǎn)放在屏幕零點(diǎn)，波形就穩定地被顯示在示波器的屏幕上。

三、觸發(fā)的類(lèi)型
對于傳統的模擬示波器，只是處理模擬的波形信息，只有簡(jiǎn)單的邊緣觸發(fā)方式。而新一帶的數字存儲示波器，由于有數據存儲，并可以定義觸發(fā)點(diǎn)在內存中的位置，對數字化的信息，可以設置更多更復雜的觸發(fā)方式，滿(mǎn)足了不同特征波形的觸發(fā)和觀(guān)察。

如何正確的設置觸發(fā)條件來(lái)觀(guān)察不同特征的波形呢？這項工作對于工程師是一種挑戰。下面舉例說(shuō)明：



分析如上波形我們看到，當使用簡(jiǎn)單的邊緣觸發(fā)，選擇上升沿、觸發(fā)電平為幅值的50%作為觸發(fā)條件的時(shí)候，每個(gè)大的周期都有兩點(diǎn)滿(mǎn)足觸發(fā)條件，這樣就破壞了觸發(fā)點(diǎn)在一個(gè)掃描周期內的唯一性，當不能保證每次屏幕刷新都從窄的脈沖開(kāi)始時(shí)就造成了混迭。



為穩定正確地顯示該波形，最簡(jiǎn)單的辦法是采取觸發(fā)釋抑(Hold off)，即在每次掃描時(shí)加入延遲時(shí)間（通常為信號周期的整數倍），使得掃描的每次觸發(fā)總是從相同的信號沿開(kāi)始。從而得到穩定的波形顯示。也就是確保每次屏幕刷新都從窄脈沖開(kāi)始。



我們看到邊沿觸發(fā)除了有上升沿（下降沿）和觸發(fā)電平標準條件設定，同時(shí)還有設定觸發(fā)釋抑波形特征條件。當標準條件不能限定波形特征時(shí)要用觸發(fā)釋抑來(lái)加強條件的限制，一般的經(jīng)驗是釋抑時(shí)間略小于大周期的整數倍。



首先，分析這種特殊信號，目標是捕獲在方波信號中存在的與正常脈沖寬度不一樣的窄脈沖。如果我們只設定邊緣觸發(fā)，那么每個(gè)脈沖都滿(mǎn)足條件，都產(chǎn)生觸發(fā)，發(fā)生混疊，這時(shí)無(wú)法把我們所關(guān)心的窄脈沖隔離出來(lái)。

所以，我們是不能用邊緣觸發(fā)，而要選擇更高級的觸發(fā)方式：脈沖寬度觸發(fā)。根據信號的特征（波形寬度問(wèn)題），選用脈沖寬度觸發(fā)功能，設定所要捕獲波形的時(shí)間寬度（時(shí)間觸發(fā)條件設定為= 或 <或  >或  ≠，在該例子中我們選擇小于，設定觸發(fā)電平。當波形滿(mǎn)足電平觸發(fā)條件的同時(shí)，又滿(mǎn)足設定的波形脈沖寬度的觸發(fā)條件，我們就捕獲到所關(guān)心的窄脈沖了。



從上面這些例子我們可以看到，針對不同特征的波形，應當采取不同類(lèi)型的觸發(fā)方式，只有選擇正確的觸發(fā)方式，才能抓住我們想要觀(guān)察的信號。隨著(zhù)示波器和應用領(lǐng)域的發(fā)展，觸發(fā)方式越來(lái)越多，各種示波器所具有的觸發(fā)方式不盡相同，很多示波器具有多種觸發(fā)類(lèi)型，要根據信號的特征來(lái)選擇。

以上關(guān)于觸發(fā)的概念以及作用和類(lèi)型知識希望能幫助到您，歡迎留言探討。