【儀器儀表商情網(wǎng) 產(chǎn)品應(yīng)用】PicoScope軟件和PicoScope示波器均有一個(gè)先進(jìn)觸發(fā)的功能，即使是復(fù)雜的信號(hào)，通過(guò)先進(jìn)觸發(fā)也可以捕捉到穩(wěn)定的波形。這就非常適合在模擬電路和數(shù)字電路中進(jìn)行故障的診斷、時(shí)間上的違規(guī)檢測(cè)、過(guò)電壓檢測(cè)以及閃退的檢測(cè)。

我們需要先檢查一下簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)及其局限性，然后探索先進(jìn)觸發(fā)的可行性。

簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)

作為一個(gè)示波器的使用者，您需要熟悉設(shè)備上提供的標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)類型。PicoScope6調(diào)用這些簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)，當(dāng)需要使用觸發(fā)時(shí)，默認(rèn)情況下是使用簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)。示波器監(jiān)控輸入信號(hào)的范圍，等待電壓值高于（或低于）一組閾值，然后示波器開(kāi)始采集并顯示該波形。這種方法適用于信號(hào)是由重復(fù)的脈沖信號(hào)或者類似純正弦波或方波的周期信號(hào)。

簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)有一個(gè)基礎(chǔ)的選項(xiàng)：信號(hào)源（A,B,C,D,EXT,AUXIO），邊沿方向（上升沿還是下降沿）還有閾值電壓。

配置簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)

PicoScope6可以使您避開(kāi)先進(jìn)觸發(fā)的復(fù)雜性，除非您需要使用先進(jìn)觸發(fā)。我們將首先看到觸發(fā)模式控制和簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)類型。

觸發(fā)模式的控制

觸發(fā)模式控制模塊可以告訴示波器是否等待觸發(fā)條件和下一步需要怎么操作。無(wú)、單一模式、重復(fù)模式、自動(dòng)模式可以工作在任意其它類型的示波器中。根據(jù)示波器的模式和時(shí)基的設(shè)置，也有一些特定的模式，如：快速和ETS（等效時(shí)間采樣）。

標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)控制

簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)控制的一般設(shè)置參數(shù)為：通道選擇、上升沿、下降沿、閾值控制。實(shí)驗(yàn)中的示波器用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)控制非常熟悉，及時(shí)之前沒(méi)有使用過(guò)PicoScope示波器。

觸發(fā)點(diǎn)為圖中的黃色菱形處。它表明了當(dāng)信號(hào)上升到閾值為0.8V的時(shí)刻。當(dāng)所有的脈沖形狀和間距是相同的時(shí)候，該方法可以給出令人滿意的顯示效果。

圖片中的方波代表了電子電路（像水晶振蕩器和鎖相環(huán)）產(chǎn)生的最簡(jiǎn)單的信號(hào)類型。大多數(shù)的信號(hào)都比圖片中的信號(hào)類型復(fù)雜。

在這個(gè)波形中脈沖是不等寬的。如果我們使用單一觸發(fā)模式，示波器將會(huì)選擇看到的第一個(gè)上升沿進(jìn)行觸發(fā)。在本例中，我們可以看到是從窄脈沖的上升沿開(kāi)始捕捉，但是示波器也可以捕捉其它的上升沿。如果我們需要在每百萬(wàn)個(gè)正常脈沖中尋找僅發(fā)生一次的窄脈沖，然后我們通過(guò)這種漫不經(jīng)心的方法很幸運(yùn)的找到它。

在自動(dòng)觸發(fā)模式或者重復(fù)觸發(fā)模式下，示波器每秒持續(xù)捕捉很多次。這張圖片中顯示的是疊加以后的波形，如果刷新率不是很快，看到的圖形就如圖中所示。如果我們想看到脈沖序列中包含的數(shù)據(jù)，那么這種類型的顯示是沒(méi)有什么用的。

這些關(guān)于簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)簡(jiǎn)單的討論可靠地表明如果我們想要找到一個(gè)罕見(jiàn)的事件，如在一系列寬脈沖中找到一個(gè)窄脈沖，那么我們需要一個(gè)更加強(qiáng)大的觸發(fā)器。

可使用的先進(jìn)觸發(fā)類型有哪些？

以下是可獲得的先進(jìn)觸發(fā)類型：

先進(jìn)觸發(fā)控制按鈕是設(shè)置先進(jìn)觸發(fā)條件的關(guān)鍵。

點(diǎn)擊這個(gè)按鈕打開(kāi)先進(jìn)觸發(fā)對(duì)話框。如果按鈕是灰色的，說(shuō)明您正在使用一種與先進(jìn)觸發(fā)不兼容的觸發(fā)模式（如ETS模式）。

先進(jìn)觸發(fā)對(duì)話框

該對(duì)話框可以對(duì)先進(jìn)觸發(fā)進(jìn)行設(shè)置。簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)也在該對(duì)話框中出現(xiàn)：選擇簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)將會(huì)關(guān)閉先進(jìn)觸發(fā)。

選擇先進(jìn)觸發(fā)類型列表中的一種，在主對(duì)話框區(qū)域?qū)?huì)出現(xiàn)一系列的選項(xiàng)、圖以及描述。

先進(jìn)邊緣觸發(fā)

先進(jìn)邊緣觸發(fā)提供了標(biāo)準(zhǔn)的上升沿、下降沿和雙重邊界條件。雙重邊界條件可以使您檢測(cè)出窗口寬度和同一時(shí)刻下的脈沖電壓值的正負(fù)極性。它非常有助于發(fā)現(xiàn)抖動(dòng)和噪聲問(wèn)題，這也適用于眼圖模式下。

先進(jìn)邊緣觸發(fā)也可以提供可調(diào)節(jié)滯后。滯后技術(shù)用于所有類型的觸發(fā)器中用來(lái)減少錯(cuò)誤引發(fā)的噪音信號(hào)。電壓閾值有兩個(gè)臨界值，只有當(dāng)信號(hào)按照正確的順序穿過(guò)兩個(gè)臨界值時(shí)來(lái)回引起觸發(fā)。穿過(guò)第一個(gè)閾值時(shí)觸發(fā)準(zhǔn)備好，穿過(guò)第二個(gè)閾值后開(kāi)始觸發(fā)。在簡(jiǎn)單邊緣觸發(fā)中滯后之間的水平距離是固定的，但在先進(jìn)邊緣觸發(fā)中這個(gè)距離是可調(diào)的。

考慮到信號(hào)的復(fù)雜性，很難在信號(hào)上用正常的上升沿穩(wěn)定的觸發(fā)，因?yàn)樵诒纠校谝粋€(gè)周期內(nèi)跨越了數(shù)次紅線的閾值。如果我們放大突出部分的信號(hào)，也可以看到之后如何產(chǎn)生幫助。

在這些放大后的視圖中，原始的閾值為較低的紅線。較高的紅線是使用磁滯觸發(fā)器之后的第二閾值。

上升的信號(hào)在（1）和（2）處穿過(guò)較低的閾值，使觸發(fā)準(zhǔn)備好，但沒(méi)有啟動(dòng)觸發(fā)。在（3）處，上升的信號(hào)穿過(guò)較高的閾值，觸發(fā)產(chǎn)生。在信號(hào)的下降沿，（4）和（5）處，由于噪聲脈沖導(dǎo)致均為信號(hào)上升沿穿過(guò)上下閾值，順序發(fā)生錯(cuò)誤，所以觸發(fā)不啟動(dòng)。因此不管信號(hào)上的噪音信號(hào)，觸發(fā)僅發(fā)生在只有一個(gè)定義良好的周期點(diǎn)處。

在PicoScope中，磁滯是作為全電壓一小部分來(lái)進(jìn)行測(cè)量的。例如，如果電壓設(shè)置為1V，那么滯后設(shè)置為全電壓的1%，即1%*2V=20mV。

窗口觸發(fā)

當(dāng)波形進(jìn)入或離開(kāi)一個(gè)電壓范圍時(shí)，觸發(fā)將會(huì)檢測(cè)到該時(shí)刻。這可以允許您同時(shí)搜索過(guò)電壓和欠電壓。在本例中，5V電壓的電源供給由4.3V和5.7V的兩個(gè)電壓閾值監(jiān)控。窗口觸發(fā)可以檢測(cè)出這個(gè)范圍之外的正負(fù)極性。

當(dāng)信號(hào)進(jìn)入窗口、退出窗口或兩者均有時(shí)，方向鍵控制觸發(fā)是否操作。閾值1和閾值2定義了控制的上下限。

脈沖寬度觸發(fā)

該觸發(fā)器可以觸發(fā)指定范圍的脈沖寬度。可以用于在同步控制信號(hào)如可寫信號(hào)或者PWM波中的極值信號(hào)中發(fā)現(xiàn)故障。

在這個(gè)屏幕截圖中，觸發(fā)設(shè)置為“脈沖寬度、正極性、低于20ns”。這就可以在100ns或者更大的脈沖流中發(fā)現(xiàn)19ns的脈沖。

脈沖方向的控制是指是否要觸發(fā)脈沖產(chǎn)生正面或負(fù)面的影響。

條件控制是尋找比指定寬度脈沖更寬還是更窄的脈沖，或者在指定寬度的內(nèi)部還是外部。

間隔觸發(fā)

該觸發(fā)可以幫助您找到失蹤的或者時(shí)間上不合的邊緣，或者發(fā)現(xiàn)信號(hào)頻率上發(fā)生的變化。

圖片中展示的是4MHz的脈沖信號(hào)中丟失波形的兩個(gè)例子。您可以使用脈沖寬度觸發(fā)在上面的例子中來(lái)搜索擴(kuò)展的高頻脈沖或者在下面的例子中來(lái)搜索擴(kuò)展的低頻脈沖，但是間隔觸發(fā)可以讓您在不更改觸發(fā)類型的前提下同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)錯(cuò)誤。設(shè)置間隔脈沖觸發(fā)“上升沿，大于300ns”便可以檢測(cè)到圖中的兩種情況。觸發(fā)點(diǎn)設(shè)置在長(zhǎng)間隔后的第一個(gè)上升沿。

設(shè)置開(kāi)始的邊緣可以按照您的興趣設(shè)置為上升沿或下降沿。

窗口脈沖寬度觸發(fā)

該觸發(fā)結(jié)合了窗口觸發(fā)和脈沖寬度觸發(fā)。當(dāng)信號(hào)在指定的時(shí)間段內(nèi)離開(kāi)或進(jìn)入一個(gè)電壓范圍時(shí)開(kāi)始檢測(cè)。本例中展示的是一個(gè)700mV的信號(hào)偶爾會(huì)有過(guò)壓或欠壓現(xiàn)象，但是我們?cè)O(shè)置的停留時(shí)間為“大于100ns”，因此只有該范圍之外的異常寬脈沖可以被檢測(cè)到。

這個(gè)觸發(fā)器可以用來(lái)檢測(cè)矮脈沖，但是之后描述的矮脈沖觸發(fā)在正常情況下更容易使用。

水平失真觸發(fā)

該觸發(fā)根據(jù)沒(méi)有邊緣的指定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)邊緣。這對(duì)在脈沖序列結(jié)束時(shí)觸發(fā)非常有幫助。圖片中顯示脈沖序列的邊緣通常發(fā)生在每2.5μs處。當(dāng)在4μs內(nèi)沒(méi)有邊緣發(fā)生，失真觸發(fā)便會(huì)檢測(cè)到。

當(dāng)信號(hào)保持高電平、低電平或者在相對(duì)與閾值相反的方向時(shí)，失真控制是否進(jìn)行觸發(fā)。

窗口失真觸發(fā)

該觸發(fā)是窗口觸發(fā)和水平失真觸發(fā)的結(jié)合。當(dāng)信號(hào)進(jìn)入或離開(kāi)一個(gè)電壓范圍并保持一定時(shí)間時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)信號(hào)被困在一個(gè)特定的電壓時(shí)，該觸發(fā)是非常有用的。在本例中，窗口失真觸發(fā)設(shè)置為300ns的延遲，600mV到800mV的窗口。它忽略了進(jìn)入窗口的第一個(gè)簡(jiǎn)單的脈沖，當(dāng)信號(hào)保持在窗口以下時(shí)第一次失真，但是當(dāng)信號(hào)保持在窗口內(nèi)超過(guò)300ns時(shí)，開(kāi)始檢測(cè)。

矮脈沖觸發(fā)

當(dāng)脈沖穿過(guò)第一個(gè)閾值但是沒(méi)有穿過(guò)第二個(gè)閾值時(shí)進(jìn)行觸發(fā)開(kāi)始檢測(cè)。這種類型的脈沖稱為矮脈沖，當(dāng)一個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有充分的回轉(zhuǎn)率到達(dá)一個(gè)有效的邏輯電平時(shí)產(chǎn)生矮脈沖。

為了用指定的寬度來(lái)檢測(cè)矮脈沖，可以使用窗口脈沖寬度觸發(fā)。

邏輯觸發(fā)

該觸發(fā)可以檢測(cè)高達(dá)4個(gè)輸入通道的邏輯組合。

在圖片中，觸發(fā)設(shè)置為“A通道，電壓：大于0V；B通道，電壓：低于0V，與操作”。觸發(fā)條件在在t=0時(shí)刻，當(dāng)A通道大于0V，同時(shí)B通道低于0V時(shí)，大概軌跡的中間部分符合。

除了與操作以外，您也可以用NAND,OR,NOR,XOR,XNOR來(lái)進(jìn)行通道之間的邏輯組合。

通道A到B（或D，或H，取決于示波器輸入通道的數(shù)量）控制有許多選項(xiàng)。水平條件選項(xiàng)，當(dāng)通道高于或低于閾值時(shí)觸發(fā)；窗口條件選項(xiàng)，當(dāng)在指定的電壓窗口內(nèi)部或外部觸發(fā)。Ext和AuxIO設(shè)置控制選項(xiàng)只有水平條件。

每個(gè)通道均有一個(gè)使用復(fù)選框進(jìn)行設(shè)置的功能。設(shè)置這個(gè)復(fù)選框會(huì)導(dǎo)致在邏輯出發(fā)中包含的通道被清楚，使通道被忽略。

邏輯控制是指通過(guò)布爾函數(shù)AND,NAND,OR,NOR,XOR,NXOR等將輸入進(jìn)行組合。舉個(gè)例子：需要所有通道都滿足條件時(shí)進(jìn)行觸發(fā)，選擇AND操作；只需要其中一個(gè)滿足條件時(shí)即可觸發(fā)，選擇XOR操作。

數(shù)字觸發(fā)

數(shù)字觸發(fā)在混合信號(hào)示波器（MSO）上才可以進(jìn)行觸發(fā)。它可以在數(shù)字輸入時(shí)檢測(cè)一個(gè)模式和可選的過(guò)渡。

在這里我們?cè)O(shè)置觸發(fā)在D3…D0通道中尋找0101形式的數(shù)據(jù)。在頂部標(biāo)簽“16b”中高階位被忽略。

像上面描述的那樣，數(shù)字觸發(fā)器可以送入到邏輯觸發(fā)中，來(lái)尋找符合條件的模擬和數(shù)字輸入。

總結(jié)

先進(jìn)觸發(fā)雖然看起來(lái)比較麻煩，但是PicoScope可以幫助你更好的理解操作每一個(gè)觸發(fā)類型的可選擇性的圖表。當(dāng)您改變選擇時(shí)，圖表中就可以顯示閾值是如何工作的。

這些觸發(fā)很有必要去嘗試一下，因?yàn)樗袝r(shí)會(huì)減少很多在緩沖區(qū)的成千上萬(wàn)的波形中搜索的時(shí)間。