第四講 示波器基礎之觸發功能(下)
發布時間:2009-12-23 來源:美國力科公司深圳代表處
中心議題:
示波器的觸發功能主要有兩點:
第一,隔離感興趣的事件。
第二,同步波形,或者說穩定顯示波形。
隔離感興趣的事件,就是在觸發點處隔離的事件是滿足觸發條件的信號。如下圖所示,在觸發點隔離的事件是總小於47.5ns或大於52ns的脈寬,該脈寬的計算是以觸發電平穿越觸發點處的脈寬波形的交叉點處的時間間隔。

圖一 觸發的首要功能是隔離感興趣的事件

圖二 同步信號使波形能穩定顯示[page]

圖三 邊沿觸發

圖四 邊沿延遲觸發

圖五 寬度/毛刺觸發

圖六 寬度觸發應用

圖七 間隔觸發[page]

圖八 條件觸發

圖九 條件觸發的應用

圖十 狀態觸發

圖十一 邏輯觸發

圖十二 漏失觸發

圖十三 欠幅觸發
- 示波器的觸發方式
- 觸發的功能:隔離感興趣的事件、同步/穩定顯示波形
- 最簡單常用邊沿觸發
- DDR測試常用條件觸發
示波器的觸發功能主要有兩點:
第一,隔離感興趣的事件。
第二,同步波形,或者說穩定顯示波形。
隔離感興趣的事件,就是在觸發點處隔離的事件是滿足觸發條件的信號。如下圖所示,在觸發點隔離的事件是總小於47.5ns或大於52ns的脈寬,該脈寬的計算是以觸發電平穿越觸發點處的脈寬波形的交叉點處的時間間隔。

圖一 觸發的首要功能是隔離感興趣的事件
同步波形,就是找到一種觸發方式使波形不再“晃動”,yejiushizhaochuxinhaodeguilvxinglaitongbuxinhao。rutuersuoshidexinhao,meizushujubaoliyousigemaichong,zhesigemaichongbingbushidengshijianjiangede,ruguoyongshangshengyanchufa,zeboxingbunengtongbu,shijiaoshangzai“晃動”。danshimeizushujubaoshidengshijianjiangedaolaide,ruguoyimeizushujubaodediyigemaichongdeshangshengyanzuoweichufayuan,zenengwendingxianshiboxing。yincikeyiyongbianyanyanchichufa,zaiqianyigeshangshengyandaolaizhihou,yanchiyiduanshijianzaichufaxiayigeshangshengyan,zaishanglizhongxuyaoyanchideshijianweibiaoshidelansedeshijianjiangebufen。

圖二 同步信號使波形能穩定顯示[page]
下麵我們來逐一解釋各種觸發方式。
邊沿觸發(Edge):
是最常用最簡單最有效的觸發方式,絕大多數的應用都隻是用邊沿觸發來觸發波形。邊沿觸發僅是偵測信號的邊沿、極性和電平。當被測信號的電平變化方向與設定相同(上升沿或下降沿),其(qi)值(zhi)變(bian)化(hua)到(dao)與(yu)觸(chu)發(fa)電(dian)平(ping)相(xiang)同(tong)時(shi),示(shi)波(bo)器(qi)被(bei)觸(chu)發(fa),並(bing)捕(bu)捉(zhuo)波(bo)形(xing)。如(ru)圖(tu)三(san)所(suo)示(shi),在(zai)觸(chu)發(fa)點(dian)停(ting)留(liu)的(de)總(zong)是(shi)上(shang)升(sheng)沿(yan)。上(shang)升(sheng)沿(yan)在(zai)上(shang)升(sheng)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)如(ru)果(guo)能(neng)達(da)到(dao)觸(chu)發(fa)電(dian)平(ping)的(de)高(gao)度(du)就(jiu)被(bei)觸(chu)發(fa),否(fou)則(ze)在(zai)Normal模式下示波器上的波形靜止不動,示意波器的右下角提示“waiting for triggering”
邊沿觸發(Edge):
是最常用最簡單最有效的觸發方式,絕大多數的應用都隻是用邊沿觸發來觸發波形。邊沿觸發僅是偵測信號的邊沿、極性和電平。當被測信號的電平變化方向與設定相同(上升沿或下降沿),其(qi)值(zhi)變(bian)化(hua)到(dao)與(yu)觸(chu)發(fa)電(dian)平(ping)相(xiang)同(tong)時(shi),示(shi)波(bo)器(qi)被(bei)觸(chu)發(fa),並(bing)捕(bu)捉(zhuo)波(bo)形(xing)。如(ru)圖(tu)三(san)所(suo)示(shi),在(zai)觸(chu)發(fa)點(dian)停(ting)留(liu)的(de)總(zong)是(shi)上(shang)升(sheng)沿(yan)。上(shang)升(sheng)沿(yan)在(zai)上(shang)升(sheng)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)如(ru)果(guo)能(neng)達(da)到(dao)觸(chu)發(fa)電(dian)平(ping)的(de)高(gao)度(du)就(jiu)被(bei)觸(chu)發(fa),否(fou)則(ze)在(zai)Normal模式下示波器上的波形靜止不動,示意波器的右下角提示“waiting for triggering”

圖三 邊沿觸發
由邊沿觸發引申的是邊沿延遲觸發(holdoff),qianmianzaijieshishiboqichufadediergegongnengshiyoutidao。meicichufadaoqianyigebianyanzhihou,dengdaishedingdeyanchishijianhuoyanchishijianzaichufaxiayigemanzutiaojiandebianyan,zuichangkeyanchi20s或9,999,999個事件。事件是相對於觸發電平而言,在圖二的例子中觸發電平在圖示位置,需要延遲3個事件;如(ru)果(guo)觸(chu)發(fa)電(dian)平(ping)超(chao)過(guo)矮(ai)脈(mai)衝(chong)的(de)高(gao)度(du),則(ze)延(yan)遲(chi)兩(liang)個(ge)事(shi)件(jian)。圖(tu)三(san)是(shi)一(yi)個(ge)實(shi)際(ji)的(de)測(ce)試(shi)案(an)例(li),包(bao)絡(luo)是(shi)一(yi)係(xi)列(lie)頻(pin)率(lv)和(he)幅(fu)值(zhi)變(bian)化(hua)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)信(xin)號(hao),客(ke)戶(hu)需(xu)要(yao)知(zhi)道(dao)頻(pin)率(lv)的(de)最(zui)大(da)值(zhi)和(he)最(zui)小(xiao)值(zhi)。如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)穩(wen)定(ding)觸(chu)發(fa),則(ze)每(mei)次(ci)通(tong)過(guo)停(ting)止(zhi)波(bo)形(xing)然(ran)後(hou)調(tiao)節(jie)測(ce)量(liang)參(can)數(shu)的(de)門(men)限(xian)來(lai)統(tong)計(ji)多(duo)次(ci)測(ce)量(liang)的(de)最(zui)大(da)最(zui)小(xiao)值(zhi),非(fei)常(chang)繁(fan)瑣(suo)。但(dan)用(yong)邊(bian)沿(yan)延(yan)遲(chi)觸(chu)發(fa)方(fang)式(shi)同(tong)步(bu)該(gai)波(bo)形(xing),測(ce)量(liang)的(de)門(men)限(xian)固(gu)定(ding)在(zai)一(yi)個(ge)範(fan)圍(wei)內(nei),可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)的(de)利(li)用(yong)統(tong)計(ji)功(gong)能(neng)測(ce)量(liang)出(chu)持(chi)續(xu)捕(bu)獲(huo)到(dao)的(de)包(bao)絡(luo)的(de)頻(pin)率(lv)最(zui)大(da)值(zhi)和(he)最(zui)小(xiao)值(zhi)。

圖四 邊沿延遲觸發
寬度和毛刺觸發:
根據信號寬度值/毛刺值觸發,可選正向或負向寬度/毛刺,用於捕捉信號中的罕見寬度/毛刺信號。圖五的觸發設置含義是,當C2的脈衝在觸發電平處的正脈寬在90ns和120ns之間時被隔離,觸發點停留的位置是脈衝的下降沿。 如果觸發的是負脈寬,則觸發點停留的位置是脈衝的上升沿。脈寬的範圍定義可以是小於、大於、在範圍內或範圍外。毛刺觸發和寬度觸發類似。
根據信號寬度值/毛刺值觸發,可選正向或負向寬度/毛刺,用於捕捉信號中的罕見寬度/毛刺信號。圖五的觸發設置含義是,當C2的脈衝在觸發電平處的正脈寬在90ns和120ns之間時被隔離,觸發點停留的位置是脈衝的下降沿。 如果觸發的是負脈寬,則觸發點停留的位置是脈衝的上升沿。脈寬的範圍定義可以是小於、大於、在範圍內或範圍外。毛刺觸發和寬度觸發類似。

圖五 寬度/毛刺觸發
寬度/maocichufazaishijiceshizhongyingyonghenduo。tuliudelizizhong,kehuxiwangwendingxianshigaiboxing,nengchixuceliangxuxianfanweineidexinhaodeyantu,yinci,keyiyongzhengkuanduchufa,danchufadianpingbudegaoyulianxuxinhaodezuidizhideweizhi。

圖六 寬度觸發應用
間隔觸發:
根據相鄰的同極性的沿的時間來觸發,正到正或負到負。設定的條件也可以小於、大於、在範圍內或範圍外。圖七的觸發設置含義是:當穿越觸發電平的相鄰正沿之間的時間間隔在1.5us到2.5us之間時被觸發。 圖中一定要將觸發電平設置為超過欠幅的矮脈衝,否則條件永遠不會滿足。
根據相鄰的同極性的沿的時間來觸發,正到正或負到負。設定的條件也可以小於、大於、在範圍內或範圍外。圖七的觸發設置含義是:當穿越觸發電平的相鄰正沿之間的時間間隔在1.5us到2.5us之間時被觸發。 圖中一定要將觸發電平設置為超過欠幅的矮脈衝,否則條件永遠不會滿足。

圖七 間隔觸發[page]
條件觸發:
條件觸發是兩個通道之間的關聯觸發。 當第二個波形設定條件滿足一次後,在第一個波形邊沿處觸發。圖八的觸發設置含義是:在C2的上升沿達到觸發電平200mV時,觸發C2的上升沿但前提是在這之前C3的電平曾超過了500mV。
條件觸發是兩個通道之間的關聯觸發。 當第二個波形設定條件滿足一次後,在第一個波形邊沿處觸發。圖八的觸發設置含義是:在C2的上升沿達到觸發電平200mV時,觸發C2的上升沿但前提是在這之前C3的電平曾超過了500mV。

圖八 條件觸發
條件觸發常被應用在DDR測試中。如圖九,為了看data信號C1的眼圖,設置為觸發C3的DQS信號,但前提是要等C4的TriggerPin信號達到一定的電平。

圖九 條件觸發的應用
狀態觸發:
狀zhuang態tai觸chu發fa和he條tiao件jian觸chu發fa類lei似si。當dang第di二er個ge波bo形xing設she定ding條tiao件jian滿man足zu並bing保bao持chi該gai狀zhuang態tai後hou,在zai第di一yi個ge波bo形xing邊bian沿yan處chu觸chu發fa。它ta要yao求qiu第di二er個ge波bo形xing達da到dao某mou個ge條tiao件jian之zhi後hou保bao持chi該gai狀zhuang態tai。圖tu十shi的de觸chu發fa設she置zhi含han義yi是shi:在C3的上升沿達到觸發電平500mV時,觸發C2的上升沿但前提是在這之前C2的電平超過了500mV並一直保持超過500mV的狀態,而且要等到C2的上升沿有3次達到觸發電平之後才觸發。
狀zhuang態tai觸chu發fa和he條tiao件jian觸chu發fa類lei似si。當dang第di二er個ge波bo形xing設she定ding條tiao件jian滿man足zu並bing保bao持chi該gai狀zhuang態tai後hou,在zai第di一yi個ge波bo形xing邊bian沿yan處chu觸chu發fa。它ta要yao求qiu第di二er個ge波bo形xing達da到dao某mou個ge條tiao件jian之zhi後hou保bao持chi該gai狀zhuang態tai。圖tu十shi的de觸chu發fa設she置zhi含han義yi是shi:在C3的上升沿達到觸發電平500mV時,觸發C2的上升沿但前提是在這之前C2的電平超過了500mV並一直保持超過500mV的狀態,而且要等到C2的上升沿有3次達到觸發電平之後才觸發。

圖十 狀態觸發
邏輯觸發:
各通道信號分別同時滿足所設定邏輯電平條件及所選擇的邏輯關係後觸發。可選邏輯條件:
與 (And),非與 (Nand),或 (Or),非或 (Nor)。圖十一的觸發設置含義是:C1的電平低於775mV,C2的電平高於500mV,C3的電平低於500mV,C4的電平高於350mV,它們同時滿足這個條件時觸發。
各通道信號分別同時滿足所設定邏輯電平條件及所選擇的邏輯關係後觸發。可選邏輯條件:
與 (And),非與 (Nand),或 (Or),非或 (Nor)。圖十一的觸發設置含義是:C1的電平低於775mV,C2的電平高於500mV,C3的電平低於500mV,C4的電平高於350mV,它們同時滿足這個條件時觸發。

圖十一 邏輯觸發
漏失觸發:
當信號最後的邊沿消失了設定的時間後觸發。圖十二的觸發設置含義是:在C2的最後一個上升沿消失之後等待750ns被觸發。
當信號最後的邊沿消失了設定的時間後觸發。圖十二的觸發設置含義是:在C2的最後一個上升沿消失之後等待750ns被觸發。

圖十二 漏失觸發
欠幅觸發:
當(dang)脈(mai)衝(chong)序(xu)列(lie)的(de)寬(kuan)度(du)不(bu)確(que)定(ding),大(da)多(duo)數(shu)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)的(de)幅(fu)值(zhi)相(xiang)同(tong),但(dan)有(you)小(xiao)概(gai)率(lv)的(de)欠(qian)幅(fu)信(xin)號(hao)時(shi)所(suo)需(xu)要(yao)采(cai)取(qu)的(de)一(yi)種(zhong)觸(chu)發(fa)方(fang)式(shi)。當(dang)脈(mai)衝(chong)穿(chuan)越(yue)了(le)第(di)一(yi)個(ge)門(men)限(xian)電(dian)平(ping),但(dan)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)範(fan)圍(wei)內(nei)不(bu)能(neng)穿(chuan)越(yue)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)門(men)限(xian)電(dian)平(ping)時(shi)被(bei)觸(chu)發(fa)。如(ru)圖(tu)十(shi)三(san)所(suo)示(shi)。
當(dang)脈(mai)衝(chong)序(xu)列(lie)的(de)寬(kuan)度(du)不(bu)確(que)定(ding),大(da)多(duo)數(shu)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)的(de)幅(fu)值(zhi)相(xiang)同(tong),但(dan)有(you)小(xiao)概(gai)率(lv)的(de)欠(qian)幅(fu)信(xin)號(hao)時(shi)所(suo)需(xu)要(yao)采(cai)取(qu)的(de)一(yi)種(zhong)觸(chu)發(fa)方(fang)式(shi)。當(dang)脈(mai)衝(chong)穿(chuan)越(yue)了(le)第(di)一(yi)個(ge)門(men)限(xian)電(dian)平(ping),但(dan)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)範(fan)圍(wei)內(nei)不(bu)能(neng)穿(chuan)越(yue)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)門(men)限(xian)電(dian)平(ping)時(shi)被(bei)觸(chu)發(fa)。如(ru)圖(tu)十(shi)三(san)所(suo)示(shi)。

圖十三 欠幅觸發
TV觸發:
專門為電視信號而設計的一種觸發方式,在該模式下觸發電平控製不起作用。示波器使用視頻信號中同步脈衝作為觸發信號。TV觸發有兩種模式,TVF 場和TVL行。
此外,還有斜率觸發和各種串行數據的觸發,如I2C觸發,SPI觸發,CANBus觸發等,不再一一討論。
專門為電視信號而設計的一種觸發方式,在該模式下觸發電平控製不起作用。示波器使用視頻信號中同步脈衝作為觸發信號。TV觸發有兩種模式,TVF 場和TVL行。
此外,還有斜率觸發和各種串行數據的觸發,如I2C觸發,SPI觸發,CANBus觸發等,不再一一討論。
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