示波器在使用時首先要得到穩(wěn)定觸發(fā)的波形,這樣才能保證后續(xù)的測量、解碼等高級功能的可靠性?,F在數字示波器的觸發(fā)功能越來越強大,從常規(guī)觸發(fā),到協(xié)議觸發(fā),再到模板觸發(fā),越來越強大。但在基本的觸發(fā)設置中,有些小細節(jié)的作用不可忽視,靈活掌握后,對使用示波器亦大有裨益。下文就對觸發(fā)功能、設置中的觸發(fā)濾波、觸發(fā)靈敏度、釋抑時間進行分析交流。
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)負責將模擬信號數字化,但信號是源源不斷過來的,該取哪部分顯示在示波器的界面上呢?
如果示波器沒有觸發(fā)系統(tǒng),采用每隔一段時間或隨機某個時間將采樣的波形進行疊加,由于采樣位置的不確定性和無規(guī)律,就會出現圖1中非?;靵y的波形顯示,在屏幕上看起來就像來回滾動的波形。
這個混亂的現象,和示波器上觸發(fā)不穩(wěn)定的現象一致。如下動態(tài)圖所示。
這就要靠觸發(fā)系統(tǒng)來實現。觸發(fā)的原理是一直監(jiān)控信號流,若發(fā)現信號滿足設定的觸發(fā)條件,觸發(fā)器記錄滿足條件的信號,啟動采樣;待數據采集完畢后,由控制器對信號進行處理和顯示。具體如圖2所示。
示波器的觸發(fā)條件的一個很關鍵的因素是觸發(fā)電平,觸發(fā)電平大多數情況下是用一根直流電平作為基準,當信號的電壓超過該直流電平的時刻作為采樣波形的起始點。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行疊加后看上去還是一個穩(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試的時間,只有滿足觸發(fā)條件的信號才會被捕獲、顯示。
動態(tài)調節(jié)示波器的觸發(fā)電平,可以觀察波形穩(wěn)定觸發(fā)的位置的動態(tài)變化,如下動態(tài)圖所示。
在常用的設置中,一般設定了觸發(fā)類型、觸發(fā)電壓,波形就能穩(wěn)定顯示了。但對于噪聲比較大的信號,會出現觸發(fā)不穩(wěn)定、上下邊沿都能觸發(fā)的情況。這是因為信號毛刺的存在,干擾了觸發(fā)系統(tǒng)對觸發(fā)條件的判斷,造成誤觸發(fā)。這時候可以在【觸發(fā)設置】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,允許直流交流信號進入觸發(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)耦合其實就是一種對觸發(fā)信號的低通或高通濾波。因此可對噪聲大的信號加入“高頻抑制”耦合,過濾掉其中高頻部分,使得波形觸發(fā)穩(wěn)定如圖5所示。