简谈示波器的触发

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1、示波器的触发1.触发概述触发的定义：按照需求设置一定的触发条件，当波形流中的某一个波形满足这一条件时， 示波器即时捕获该波形和其相邻部分，并显示在屏幕上。触发的作用：保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上满足定义的触发条件处开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以使每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形。即：捕获感兴趣的信号；稳定显示。用于：对单次信号进行捕获， 对重复信号中的异常波形隔离捕获，对周期性信号进行稳定的显示等。如果没有触发，每一屏的显示都不同，如图 1所示。当示波器快速刷新的时候，看到的 信号是混叠的，没有稳定的图像，无法观察和测量。触发是数字示波器区别于模拟示波器的

2、最大特征之一。模拟示波器只有简单的边沿触发。没有存储单元，触发只是示波器显示波形的一个起始信号，只定义了波形的起点。而数字存储示波器把模拟信号数字化，由于有数据存储，并可以定义触发点在内存中的位置，可以看到触发之前的波形，可以设置更多更复杂的触发类型，满足不同特征波形的触发和观察。2.触发设置2.1触发源触发源决定触发信号从哪里获得。 多数情况下，触发信号来自输入信号本身。 触发电路 与被测信号处理电路是并行结构， 所以触发电路并不会影响到被测信号的数字化处理， 也就 决定了触发信号不光可以从被测信号引入， 还可以通过其他通道、 外触发通道等引入。 若示 波器具有外部触发输入端， 那么它上面连

3、接的信号则可以驱动触发电路时示波器触发。 若想 要观察与电源有关的干扰信号，可以使用电源触发。2.2触发点为了观察特定波形之前发生的更多事件，把触发点往显示窗口右方推移一段时间，即是预触发。为了了解特定波形之后发生的更多事件，把触发点往显示窗口左方推移一段时间，即是延迟触发。另外，将触发点向左移可充分利用示波器的存储空间。一般将触发点设置在中间位置以方便观察和调节，因为示波器的波形扩展时是以触发点为对称点展开的。2.3触发释抑有时，为了使示波器能在信号的正确部分触发并不容易。许多示波器采用专门特性， 简化了任务。触发器释抑时间是发生正确触发后的一段时间，在这段时间内，示波器不能触发。当触发源是

4、复杂波形的时候， 该特性能发挥作用。 其结果是，只有在适当的触发点示波器才 能触发。图2解释了如何使用触发释抑特性来显示有用波形。触发电平显示触父点.释抑释抑释抑在释抑时间内，不能识别新的触发图2触发释抑2.3触发电平触发电平是指信号需要达到该电平才能被触发。设置任何触发条件都需要有一个具体的触发电平。触发电平定义了信号是否为满足触发条件的“事件”。在上升沿触发时，只有该上升沿在上升的过程中达到触发电平的位置才认为是“事件” 从而被“隔离”在触发点。很多触发方式的条件都是相对于触发电平而言。比如脉宽触发，触发电路识别的宽度（时间间隔）并不是上升沿的50%到下一个上升沿的50%,而是触发电平穿越

5、两个上升沿的交叉 点之间的时间间隔3. 触发模式触发模式决定示波器是否按照信号的条件描绘波形。有以下模式：1自动：不管是否满足触发条件，都实时刷新波形，这时候示波器的屏幕上的波形通常 看起来是“晃动”的2正常：满足触发条件才触发，否则波形会静止不动，并且等待下一次触发3单次：仅捕获第一次满足触发条件的波形，捕获后就停止。4.滚动：强制让波形静止不动4. 触发电路4.1模拟部分数字示波器一般采用的触发电路结构是DSP+FPGA+DAC比较器如图3所示。首先，DSP根据用户设置计算触发电平值并传递给FPGA然后，FPGA按此触发电平值对 DAC进行配置，控制 DAC输出正确的触发电平到比较器；最后

6、，比较器完 成与触发信号的比较，产生驱动数据采集系统的触发信号。图3触发电路图4.2数字部分触发信号控制采集一一FPGA FIFO实现。采集的数字化信号遵循先进先出的原理存储到示波器内存（FIFO）中去。采集满预触发深度之前，存储器只进不出；采满预触发深度之后，触发信号到来之前， 存储器边出边进；触发到来之后，存储器只进不出，直到存满存储深度为止；存满之后，存 储器只出不进，取出数据画波形并显示。存储器起点到触发点这段时间记录的波形数据就是 触发前的波形信息，即预触发。而触发点到存储器终点的波形称之为后触发。5.触发类型 5.1边沿触发边沿触发是当被测信号的电平变化方向与设定相同（上升沿或下降

7、沿），其值变化到与触发电平相同时，示波器被触发，并捕获波形。边沿触发是最常用、最简单、最有效的触发方式。边沿触发器的工作原理为：首先预设触发电平和触发沿， 触发源信号与触发电平通过比较器进行比较，当触发源信号穿越触发电平后，比较器输出信号迅速改变，产生一个触发信号。如图4所示。5.2脉宽触发脉宽触发是将一个特定宽度的脉冲信号作为触发信号，假设设定时间为T,通常是把触发条件设定为四种，分别为脉冲宽度“T”、“ i!I；lI/I门：!；/ :Z;/ I!-越电口L4口-i:图6斜率触发6.触发耦合当触发源引进的触发信号存在很多干扰和噪声的时候，就要通过触发耦合来净化接收的信号。使触发电路能够完成预期的工作，不出现误触发。常见的触发耦合方式：直流耦合、交流耦合、低频抑制（去除低于1KHz）、高频抑制（去 除高于30KHz）、噪声过滤（用低灵敏度的直流耦合来抑制触发信号中噪声，即提供较低的 灵敏度，降低错误触发在噪声上的机会）。