我用過的第一臺專業示波器是一臺舊式的同步掃描儀。要在舊示波器上獲得穩定顯示是一門藝術。現在我喜歡所有的觸發工具，甚至包括最基本示波器的觸發工具。

示波器觸發系統將示波器的時基與輸入信號同步，產生穩定的顯示。在模擬示波器中，觸發系統啟動掃描發生器，以便水平掃描與垂直信號同步。數字存儲示波器（DSO）用不同的方法產生相同效果。在DSO中，數字轉換器連續工作，觸發事件對采集存儲器中的相關數據進行標記，鎖定信號數據以進行顯示、測量和進一步處理。

今天的DSO包括相對簡單的邊沿觸發、復雜一些的“智能”觸發以及更復雜的“增強”觸發。我們來看看這些不同的觸發實現。

邊沿觸發

邊沿觸發是最常用的觸發方法。邊緣觸發的原理是，在用戶指定斜率（正、負或任一）下、當觸發源跡線超過觸發閾值電平時，示波器觸發。在示波器觸發之前，要求信號通過遲滯間隔轉換，觸發遲滯可提供抗噪能力。大多數示波器使用0.3至0.5垂直分度的遲滯電平。

觸發源包括輸入通道、外部觸發輸入、線路電源以及某些情況下的內置快速邊沿信號。每個觸發源的斜率、極性和觸發閾值都可以獨立于其它觸發源進行設置。圖1所示為典型中檔示波器的邊沿觸發設置。

圖1：邊沿觸發設置的元素包括觸發源、電平、斜率和耦合。

除了設置觸發源、觸發電平和斜率，還有耦合選項：交流或直流耦合以及低頻或高頻抑制。頻率選擇性耦合路徑用于衰減無關信號。低頻抑制在觸發信號路徑中插入了50kHz高通濾波器，高頻抑制則使用50kHz低通濾波器。這些頻率選擇性耦合模式適合開關電源故障診斷等應用。高頻抑制使其更容易觸發市電相關的信號，低頻抑制則簡化了開關穩壓器信號的觸發。

一些示波器有一個“查找電平（Find Level）”按鈕。按下該按鈕，示波器將自動查找當前觸發源的觸發電平。另一個方便之處是用一個觸發圖標（圖1右側）匯總了觸發設置。

觸發隔離

觸發隔離是在每次采集包含多個觸發事件時使用的觸發功能。它讓示波器忽略額外的觸發事件，使顯示穩定，就像每次采集只有一個觸發事件一樣。觸發隔離可以基于時間或觸發事件。圖2顯示了一個基于時間的觸發隔離的例子。正在采集的波形是持續時間為7μs的8個突發脈沖串。

有八種可能的觸發事件。觸發事件是正常情況下會導致示波器觸發的信號條件。可以將觸發隔離想像成一個命令，其作用是忽略指定時間或事件數的條件下會發生的觸發。

圖2：基于時間的隔離觸發可在脈沖突發波形上（從第一個到最后一個正向沿的持續時間為7μs）獲得穩定的觸發。

在圖2中，隔離被設置為忽略突發脈沖持續時間為7μs時的觸發。當示波器觸發功能被啟動后，任何的觸發之后都會有7μs的時間間隔。因為突發脈沖的持續時間是7μs，所以下一次觸發將在下一個突發的開始。

基于事件的隔離有異曲同工的效果。在這個例子中，隔離是由八個觸發事件實現的。這是突發脈沖的整個持續時間。同樣，采集將與每個突發脈沖同步。請注意，隔離并不保證觸發發生在突發脈沖的某一特定點上，只是與突發脈沖同步。同步將保持到信號中斷，當連接恢復后，將重新同步，但可能是在不同的點上。

“啟動隔離計數器”確定了每次采集開始時，隔離計數器是被清零（選擇“采集開始”），還是持續累計（選擇“上次觸發時間”）。請記住，觸發輸入始終處于活動狀態。如果觸發脈沖到達，即使不在采集過程中，也可能會在隔離條件下進行計數，除非隔離計數器在采集開始時被重啟。同樣，如果正與之同步的進程是連續的，則可以選擇從上次觸發時間開始計數來計數所有觸發事件。

觸發隔離是一個有用的工具，但使用它確實需要一些經驗。查看示波器手冊以及制造商提供的任何應用筆記或教程可能會有幫助。

智能觸發

中檔示波器通常包含一組功能強大的智能觸發系統，這些觸發系統基于觸發信號的時序和幅值參數。智能觸發器可能包括：毛刺、寬度、窗口、間隔（周期）、漏碼、邏輯模式、欠幅、TV和壓擺率。

下面我們以寬度觸發作為智能觸發的一個例子。寬度觸發對信號寬度敏感，通常應用于矩形脈沖。“脈沖寬于”、 “脈沖窄于”、 “范圍內”和“范圍外”等觸發條件的規定，使其成為用于觸發復雜信號的強大工具。

圖3顯示的波形是用來演示如何使用寬度觸發功能的。這是個脈寬調制波形，具有從500ns到4μs的8個不同寬度。

圖3：使用寬度觸發功能在2.5μs的脈沖寬度時觸發示波器。

如前所述，可以使用四種寬度條件來定義觸發。圖3顯示的寬度觸發的脈沖寬度在2.3μs和2.7μs之間。圖3的寬度觸發器對話框顯示了在“范圍內”寬度條件下觸發的設置。寬度為2.5μs的脈沖是觸發事件。其它智能觸發的工作原理相似，可根據信號特征提供各種各樣的觸發事件。

排除觸發

排除觸發是在波形異常時觸發，而在“正常”波形的情況下避免觸發。它基于使用“范圍外”觸發條件的智能觸發。排除觸發可用于發現波形異常和毛刺。使用排除觸發的主要優點是不需要了解任何異常情況，因為觸發是基于容易測量的標稱波形特性。

圖4是一個標稱寬度為48ns、周期為250ns的時鐘波形示例。我們可以設置一個排除觸發，它在“正常”脈沖的情況下不會觸發，而是在與正常脈沖不同的脈沖即異常脈沖出現時觸發。使用排除觸發功能，只有在滿足觸發條件時示波器才會采集數據。捕捉異常脈沖并不取決于示波器的更新速率。

圖4：使用基于寬度的排除觸發功能可以找出時鐘信號中的異常脈沖。當脈沖寬度不是標稱的48ns時會觸發示波器。

寬度參數用于確定時鐘信號的平均寬度，在本例中為48ns。你可以使用該值作為排除觸發的基礎。使用寬度觸發的條件是寬度在標稱值48ns的±800ps范圍之外，也就是說只有與標稱值至少差800ps的脈沖才會觸發示波器。

采集后觸發

許多示波器提供在采集后工作的特殊觸發功能，包括數字或軟件輔助觸發、區域觸發和測量觸發。此類觸發功能使用自動觸發獲得一個跡線，并在采集后搜索數據以找到所需的觸發條件。如果找到觸發條件，則移動跡線顯示，將觸發事件置于示波器觸發指示器處。

測量觸發

測量觸發可根據測量結果觸發示波器。示波器的任何測量參數都可以使用，包括“小于”、“大于”、“在范圍內”、“在范圍外”或“不關心”等測量條件，用于觸發特定的測量值。示波器首先采集數據，如果發現測量條件，則測量位置將移到觸發指示點。圖5是基于寬度測量的測量觸發的示例。

圖5：測量觸發系統掃描采集到的波形，檢查每一個測量實例。當找到用戶定義的條件時，示波器將發生的事件與觸發點對齊。

在本例中，觸發條件為10ns的正脈沖寬度。如果采集的波形包含該寬度的脈沖，則示波器將觸發點與該脈沖的末端對齊。

軟件輔助觸發

軟件輔助觸發用于查找離硬件觸發點最近的觸發電平交叉點，然后調整波形的時間偏移，使其與指定的觸發電平和斜率對齊。軟件觸發提供了可在其中搜索閾值交叉點的觸發點時間門控。通過它還可手動設置軟件觸發遲滯。

多級或條件觸發

多級觸發涉及兩個或更多觸發源。事件的設置與基本觸發（邊沿、寬度、模式等）完全相同，但是一個或多個觸發事件用于使示波器待命，并由最終觸發源完成觸發。

最早的多通道觸發功能是限定條件的觸發，它使用兩個事件。這種觸發在事件A發生時讓示波器待命，在事件B到來時觸發源實施觸發。在正常觸發模式下，它會在事件B之后自動復位。事件A可以是邊沿、狀態、邏輯模式或模式狀態（在用戶定義的事件數或時間內持續的模式）。B事件的選項取決于事件A的類型。如果事件A是數字模式或模式狀態，則事件B只能是邊沿。

在對總線上的IC進行故障排除時，限定條件的觸發非常有用。只有在開啟后，才能查看IC上的信號。通過芯片選擇使觸發系統待命，然后由所需的總線信號觸發。

級聯觸發是基于多個事件的更復雜的觸發，它在單個最初（“A”）事件或連續多個事件（最多三個）發生時使觸發系統待命，然后在指定條件下觸發示波器。它為每一組事件提供了觸發隔離和復位功能，以進一步確認觸發事件滿足觸發條件。圖6是合成的屏幕圖像，顯示了一個典型的級聯觸發系統以及每個級的設置。

圖6：顯示三級級聯觸發器設置的合成屏幕圖像。C2經歷一個高于0.5V的正邊沿后，示波器就位待命。在C1的正邊沿穿越0V、上升時間大于325ps時，將發生觸發。

參考圖6，示波器觸發將在通道2上的正邊沿超過0.5V（事件A）時就位，然后是200ns的隔離，接著是通道1上超過0V（事件B）的正邊沿。滿足了這兩個就位條件，示波器在上升時間超過325ps時就會觸發（事件C）。

圖6中，參數P1測量在整個捕獲窗口完成多次采集的上升時間。P2門控上升時間的測量以便僅顯示與觸發點相關的值。P2的值是觸發發生時的上升時間。所有上升時間的范圍通常是300ps至344ps。對應于觸發的上升時間測量值為326ps。

級聯觸發可將測量、邏輯模式或智能觸發作為觸發資格鏈中的事件。這是個非常靈活的觸發工具。

觸發帶寬

示波器的信號路徑和觸發路徑通常不同，從而使邊沿觸發帶寬（通常較低）不同于信號路徑帶寬。智能觸發帶寬通常遠低于邊沿觸發帶寬。制造商的數據表顯示了兩種觸發模式的觸發帶寬。

結論

現代DSO提供了多種觸發類型和功能，包括簡單的邊沿觸發、復雜的智能觸發和增強觸發。了解這些觸發的特性和應用可確保你第一次就捕獲到所需的信號，加快了測量結果的獲取，提高了測試吞吐量。