示波器的觸發(fā)設(shè)置知識(shí)詳解一

安泰測(cè)試維修

本文轉(zhuǎn)自公眾號(hào)：安泰測(cè)試

示波器在測(cè)試測(cè)量工作中的主要作用就是觀測(cè)千變?nèi)f化的信號(hào)，特別是那些隱藏在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)下的偶發(fā)錯(cuò)誤信號(hào)。那么示波器觀測(cè)這些信號(hào)的核心是觸發(fā)條件的設(shè)置，只有準(zhǔn)確的觸發(fā)，才能讓我們更快更好的觀測(cè)我們要研究的信號(hào)。



而設(shè)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(zhàn)，要正確地設(shè)置觸發(fā)條件應(yīng)該做到以下兩點(diǎn)：

1、了解您要觀察的信號(hào)，只有了解信號(hào)本身的特征，才能夠找出正確的觸發(fā)條件，才能準(zhǔn)確的定位隱藏在正常信號(hào)中的異常信號(hào)。
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(jì)于事。只有知道您的示波器所具有的觸發(fā)類型，合理設(shè)置觸發(fā)條件，才能真正迅速地捕獲被測(cè)信號(hào)。

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(chǔ)知識(shí)：

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(hào)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(wěn)定的波形。

1、模擬示波器觸發(fā)和數(shù)字示波器的觸發(fā)都是使重復(fù)信號(hào)穩(wěn)定顯示
2、對(duì)單次信號(hào)進(jìn)行捕獲
3、對(duì)重復(fù)信號(hào)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(shè)置是依據(jù)信號(hào)的特征進(jìn)行的，所以在設(shè)置之前首先要對(duì)被測(cè)信號(hào)有足夠的了解。因此觸發(fā)設(shè)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(shè)置方式，這些觸發(fā)器（功能）可以響應(yīng)輸入信號(hào)的不同條件，根據(jù)波形特征加以設(shè)定和正確、靈活地應(yīng)用，會(huì)使你在實(shí)驗(yàn)中事半功倍，幫助快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

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

當(dāng)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(hào)引進(jìn)示波器直到存儲(chǔ)是并行處理的，也就是說(shuō)觸發(fā)電路不會(huì)影響到信號(hào)的顯示。觸發(fā)電路產(chǎn)生的只是控制信號(hào)，用來(lái)控制示波器的存儲(chǔ)和顯示。所以當(dāng)使用觸發(fā)耦合的時(shí)候?qū)π盘?hào)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(yīng)用中各有自己不同的用法。



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



那么怎么解決上面這種情況呢？我們只要規(guī)定好示波器的觸發(fā)條件就能達(dá)到穩(wěn)定同步把信號(hào)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察的波形：正弦波在一個(gè)周期內(nèi)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(shè)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(dāng)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(wěn)定同步了，同時(shí)刷新一屏只有第一個(gè)滿足觸發(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(dāng)每刷新一屏?xí)r，示波器把滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)放在屏幕零點(diǎn)，波形就穩(wěn)定地被顯示在示波器的屏幕上。

三、觸發(fā)的類型
對(duì)于傳統(tǒng)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(shù)字存儲(chǔ)示波器，由于有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并可以定義觸發(fā)點(diǎn)在內(nèi)存中的位置，對(duì)數(shù)字化的信息，可以設(shè)置更多更復(fù)雜的觸發(fā)方式，滿足了不同特征波形的觸發(fā)和觀察。

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



分析如上波形我們看到，當(dāng)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(nèi)的唯一性，當(dāng)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(wěn)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(hào)周期的整數(shù)倍），使得掃描的每次觸發(fā)總是從相同的信號(hào)沿開(kāi)始。從而得到穩(wěn)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(biāo)準(zhǔn)條件設(shè)定，同時(shí)還有設(shè)定觸發(fā)釋抑波形特征條件。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)條件不能限定波形特征時(shí)要用觸發(fā)釋抑來(lái)加強(qiáng)條件的限制，一般的經(jīng)驗(yàn)是釋抑時(shí)間略小于大周期的整數(shù)倍。



首先，分析這種特殊信號(hào)，目標(biāo)是捕獲在方波信號(hào)中存在的與正常脈沖寬度不一樣的窄脈沖。如果我們只設(shè)定邊緣觸發(fā)，那么每個(gè)脈沖都滿足條件，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(jí)的觸發(fā)方式：脈沖寬度觸發(fā)。根據(jù)信號(hào)的特征（波形寬度問(wèn)題），選用脈沖寬度觸發(fā)功能，設(shè)定所要捕獲波形的時(shí)間寬度（時(shí)間觸發(fā)條件設(shè)定為= 或 <或  >或  ≠，在該例子中我們選擇小于，設(shè)定觸發(fā)電平。當(dāng)波形滿足電平觸發(fā)條件的同時(shí)，又滿足設(shè)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(duì)不同特征的波形，應(yīng)當(dāng)采取不同類型的觸發(fā)方式，只有選擇正確的觸發(fā)方式，才能抓住我們想要觀察的信號(hào)。隨著示波器和應(yīng)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)類型，要根據(jù)信號(hào)的特征來(lái)選擇。

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