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。
dangshiboqichufayicihou,huijinruchufashiyishijianjishu,zaicishijianneichufagongnenghuibeiyizhi,jishixinhaomanzuchufatiaojian,xitongyebuhuibiaojiweichufadian。shiyideshezhiduioufaxingduobianyandexinhaobuhuojiweihaoyong,shideyuanlaituxiangbuwendingdeboxingmashangqingxi。ruochufashiyishijianshedebudui,shiboqijianghuibabutongbianyandexinhaozuoweichufadianzhongdiezaiyiqi,zaochengboxingxianshiyichang,rutu6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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