示波器在使用時(shí)首先要得到穩(wěn)定觸發(fā)的波形,這樣才能保證后續(xù)的測(cè)量、解碼等高級(jí)功能的可靠性。現(xiàn)在數(shù)字示波器的觸發(fā)功能越來(lái)越強(qiáng)大,從常規(guī)觸發(fā),到協(xié)議觸發(fā),再到模板觸發(fā),越來(lái)越強(qiáng)大。但在基本的觸發(fā)設(shè)置中,有些小細(xì)節(jié)的作用不可忽視,靈活掌握后,對(duì)使用示波器亦大有裨益。下文就對(duì)觸發(fā)功能、設(shè)置中的觸發(fā)濾波、觸發(fā)靈敏度、釋抑時(shí)間進(jìn)行分析交流。
示波器的觸發(fā)系統(tǒng)與采樣系統(tǒng),是示波器的重要組成部分。采樣系統(tǒng)負(fù)責(zé)將模擬信號(hào)數(shù)字化,但信號(hào)是源源不斷過(guò)來(lái)的,該取哪部分顯示在示波器的界面上呢?
如果示波器沒(méi)有觸發(fā)系統(tǒng),采用每隔一段時(shí)間或隨機(jī)某個(gè)時(shí)間將采樣的波形進(jìn)行疊加,由于采樣位置的不確定性和無(wú)規(guī)律,就會(huì)出現(xiàn)圖1中非常混亂的波形顯示,在屏幕上看起來(lái)就像來(lái)回滾動(dòng)的波形。
這個(gè)混亂的現(xiàn)象,和示波器上觸發(fā)不穩(wěn)定的現(xiàn)象一致。如下動(dòng)態(tài)圖所示。
這就要靠觸發(fā)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)的原理是一直監(jiān)控信號(hào)流,若發(fā)現(xiàn)信號(hào)滿足設(shè)定的觸發(fā)條件,觸發(fā)器記錄滿足條件的信號(hào),啟動(dòng)采樣;待數(shù)據(jù)采集完畢后,由控制器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和顯示。具體如圖2所示。
示波器的觸發(fā)條件的一個(gè)很關(guān)鍵的因素是觸發(fā)電平,觸發(fā)電平大多數(shù)情況下是用一根直流電平作為基準(zhǔn),當(dāng)信號(hào)的電壓超過(guò)該直流電平的時(shí)刻作為采樣波形的起始點(diǎn)。由于起始采樣的位置是有規(guī)律的,因此多次采樣的波形進(jìn)行疊加后看上去還是一個(gè)穩(wěn)定的波形。如圖3所示:
示波器的觸發(fā)功能,一方面可以使波形穩(wěn)定,波形不再左右搖晃;一方面可以縮短用戶調(diào)試的時(shí)間,只有滿足觸發(fā)條件的信號(hào)才會(huì)被捕獲、顯示。
動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)示波器的觸發(fā)電平,可以觀察波形穩(wěn)定觸發(fā)的位置的動(dòng)態(tài)變化,如下動(dòng)態(tài)圖所示。
在常用的設(shè)置中,一般設(shè)定了觸發(fā)類型、觸發(fā)電壓,波形就能穩(wěn)定顯示了。但對(duì)于噪聲比較大的信號(hào),會(huì)出現(xiàn)觸發(fā)不穩(wěn)定、上下邊沿都能觸發(fā)的情況。這是因?yàn)樾盘?hào)毛刺的存在,干擾了觸發(fā)系統(tǒng)對(duì)觸發(fā)條件的判斷,造成誤觸發(fā)。這時(shí)候可以在【觸發(fā)設(shè)置】中,選擇【觸發(fā)耦合】操作。常有的耦合有如下:
直流耦合:就是不作處理,允許直流交流信號(hào)進(jìn)入觸發(fā)路徑;
交流耦合:是高通濾波,截止頻率約7Hz;
低頻抑制:是高通濾波,截止頻率約為50KHz;
高頻抑制:是低通濾波,截止頻率約為50KHz。
具體如圖4所示:
圖4 各種濾波器性能
觸發(fā)耦合其實(shí)就是一種對(duì)觸發(fā)信號(hào)的低通或高通濾波。因此可對(duì)噪聲大的信號(hào)加入“高頻抑制”耦合,過(guò)濾掉其中高頻部分,使得波形觸發(fā)穩(wěn)定如圖5所示。