由于信號無時無刻都在變化,如果一股腦的都把他們顯示在示波器上,就會很亂,根本無法讓我們看清楚,從而也就無法觀察信號來解決問題。考慮到信號大多數(shù)時候都是以某種規(guī)律周期性出現(xiàn)的,因此我們只要找到他重復的規(guī)律,把每一次重復疊加顯示在示波器上,信號就可以穩(wěn)定觀察了。
這種把信號穩(wěn)定顯示就是觸發(fā),也叫同步掃描。而尋找信號重復的規(guī)律,就是選擇觸發(fā)方式的過程。下面我們來看下示波器常見的都有哪些觸發(fā)方式,以及是如何來幫助我們找到信號重復的規(guī)律的。
示波器最常見也是最常用的觸發(fā)方式就是邊沿觸發(fā)了。因為大多數(shù)信號都是以上升和下降周期性變化的。邊沿觸發(fā)是指當信號的邊沿到達某一設定的觸發(fā)電平并繼續(xù)上升或下降時,示波器就觸發(fā)并顯示此時的信號。
可以看到邊沿觸發(fā)可以選擇觸發(fā)點為上升沿、下降沿或者雙沿。一般情況下都是選擇上升或者下降沿,因為雙沿的情況下信號上升和下降都會觸發(fā),往往會導致信號左右搖晃不穩(wěn)定。
接下去我們來看看脈寬觸發(fā),顧名思義,脈寬觸發(fā)就是設定信號的脈寬達到某個條件,示波器就觸發(fā)。當在正極性脈沖上觸發(fā)時,如果限制條件為真,觸發(fā)將在脈沖從高到低的翻轉(zhuǎn)上發(fā)生;當在負極性脈沖上觸發(fā)時,如果限制條件為真,觸發(fā)將在脈沖從低到高的翻轉(zhuǎn)上發(fā)生。
如上圖的方波信號,根據(jù)時基大小可知脈寬大概在500μs左右,設置條件為脈寬小于515μs即可滿足穩(wěn)定波形的限制條件。設置的極性為正,因此觸發(fā)位置在脈沖從高到底處。
然后我們來看邏輯觸發(fā)。邏輯觸發(fā)是當模擬通道間的電平滿足一定的邏輯運算(與、或、與非、或非)結(jié)果并且信號電壓達到設定的觸發(fā)電平和觸發(fā)邏輯寬度時,觸發(fā)產(chǎn)生。
上圖中第一個圖,當滿足CH1為低于2.92V的觸發(fā)電平值,且(AND)CH2高于-320mV的觸發(fā)電平值時就觸發(fā),不考慮信號脈寬大小。 從信號可以看出是滿足這個條件的,因此信號穩(wěn)定。
而第二個圖恰恰相反,當滿足CH1為高于2.92V的觸發(fā)電平值,且(AND)CH2低于-320mV的觸發(fā)電平值時就觸發(fā),不考慮信號脈寬大小。 由于CHI和CH2明顯是同一個信號,因此也不可能存在一個電壓值既要大于2.92V,又要小于-320mV。可以看到,此時信號不滿足觸發(fā)條件,也就不穩(wěn)定了。
接下去來看N邊沿觸發(fā)。這個觸發(fā)方式比較好理解,指當觸發(fā)信號在指定空閑時間后第N個邊沿上觸發(fā),即為第N邊沿觸發(fā)。如上圖中,信號就是在第五個上升沿觸發(fā)的。
下一個是欠幅觸發(fā)。通過設置高低電平門限,觸發(fā)那些跨過了一個電平門限但沒有跨過另一個電平門限的脈沖。我們看上面這兩個信號圖幫助理解。
第一個圖的第一個脈沖,跨過了觸發(fā)電平下限,但是沒有跨過觸發(fā)電平上限,因此滿足條件,從第一個脈沖就開始觸發(fā)。第二個圖中第一個脈沖不但跨過了觸發(fā)電平下限,還跨過了觸發(fā)電平上限,因此不滿足條件,而第二個脈沖滿足條件,所以從第二個脈沖開始觸發(fā)。
欠幅觸發(fā)中的大于、小于、不等于條件指的是脈沖寬度,上圖中我們沒有進行設置。
然后我們來看斜率觸發(fā)。斜率觸發(fā)是指當信號從一個電平到達另一個電平的斜率時間符合設定的時間條件時,產(chǎn)生觸發(fā)。如上圖信號中,設置為上升邊沿的斜率時間滿足在250μs到5ms即觸發(fā),且觸發(fā)起始點在觸發(fā)電平上限上。此信號的斜率時間大概占據(jù)一格,也就是4ms左右,滿足觸發(fā)條件,因此波形可以穩(wěn)定。
超時觸發(fā)然后有點類似斜率觸發(fā),是指從信號與觸發(fā)電平交匯處開始,觸發(fā)電平之上(或之下)持續(xù)的時間達到設定的時間時,產(chǎn)生觸發(fā)。極性正表示選擇輸入信號上升沿通過觸發(fā)電平開始計時,極性負表示選擇輸入信號下降沿通過觸發(fā)電平開始計時。
如上圖信號中,設置為信號上升沿通過觸發(fā)電平后9ms觸發(fā),可以看到信號位移的距離占據(jù)了2格多一點,時基為4ms,正好就是9ms左右。
視頻觸發(fā)是專門針對視頻信號的觸發(fā)方式,根據(jù)視頻的制式不同而有所不同,一般有PAL/625、SECAM、NTSC/525、720P、1080I和1080P等制式。視頻觸發(fā)在不同的電壓檔位都可以觸發(fā),可以根據(jù)需要調(diào)整合適的電壓檔位觀察波形。
為了更好地觀測視頻信號中的波形細節(jié),可以先將存儲深度設大一些。
對視頻信號進行觸發(fā)調(diào)試過程中,由于數(shù)字示波器具備多級灰度顯示功能,不同的亮度能反映信號不同部分的頻率。有經(jīng)驗的用戶在調(diào)試過程中可迅速判斷信號的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)異常情況。
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示波器
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