【導讀】在示波器捕捉波形時(shí)，很多工程師只會(huì )使用邊沿觸發(fā)，或者遇事不決按一下AUTO，這樣捕捉的波形不僅準確性不夠，有時(shí)甚至會(huì )得到一個(gè)滿(mǎn)屏亂跳的結果。那如何捕捉到理想中的波形呢？本文將給大家提供各種實(shí)用技巧。
示波器觸發(fā)的原理
示波器在工作的過(guò)程中，信號是一刻不停地進(jìn)入示波器的采樣模塊中的，對信號進(jìn)行過(guò)濾和選取，就是觸發(fā)器的責任。觸發(fā)器負責告知采樣系統，哪段信號是我們所關(guān)注的，然后把其他的信號忽略掉。其工作原理是一直監控信號流，若發(fā)現信號滿(mǎn)足設定的觸發(fā)條件，觸發(fā)器就記錄滿(mǎn)足條件的信號，啟動(dòng)采樣；待數據采集完畢后，由控制器對信號進(jìn)行處理和顯示。具體如下圖1所示。
圖1 觸發(fā)過(guò)程
示波器的觸發(fā)功能，一方面可以使波形穩定，使波形不再左右搖晃；另一方面可以縮短用戶(hù)調試的時(shí)間，只有滿(mǎn)足觸發(fā)條件的信號才會(huì )被捕獲、顯示。
觸發(fā)濾波
在常用的設置中，只要設定了觸發(fā)類(lèi)型、觸發(fā)電壓，波形就能穩定顯示了。但對于噪聲比較大的信號，會(huì )出現觸發(fā)不穩定、上下邊沿都能觸發(fā)的情況。這是因為毛刺信號的存在，干擾了觸發(fā)系統對觸發(fā)條件的判斷，造成誤觸發(fā)。這時(shí)候可以在【觸發(fā)設置】中，選擇【觸發(fā)耦合】操作。耦合選項如下：
● 直流耦合：就是不作處理，允許直流交流信號進(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2所示：
圖2 各種濾波器性能
觸發(fā)耦合其實(shí)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(guò)濾掉其中高頻部分，使得波形觸發(fā)穩定如圖3所示。
某些示波器提供“噪聲抑制”選項，則是通過(guò)調節觸發(fā)系統中比較器的滯回電壓來(lái)過(guò)濾掉信號上的毛刺，在ZDS5000系列示波器中，可以選擇調節“觸發(fā)靈敏度”來(lái)改變滯回電壓。
圖3 CH1不開(kāi)啟高頻抑制觸發(fā)不穩，CH2開(kāi)啟高頻抑制
觸發(fā)釋抑的妙用
在觸發(fā)設置中，觸發(fā)釋抑的功能一般會(huì )被人忽略。按照定義，釋抑是定義兩次觸發(fā)之間的最少時(shí)間間隔。
當示波器觸發(fā)一次波形后，會(huì )進(jìn)入觸發(fā)釋抑時(shí)間計數，在此時(shí)間內觸發(fā)功能會(huì )被抑制，即使信號滿(mǎn)足觸發(fā)條件，系統也不會(huì )標記為觸發(fā)點(diǎn)。釋抑的設置對偶發(fā)性多邊沿的信號捕獲極為好用，使得原來(lái)圖像不穩定的波形馬上清晰。若觸發(fā)釋抑時(shí)間設得不對，示波器將會(huì )把不同邊沿的信號作為觸發(fā)點(diǎn)重疊在一起，造成波形顯示異常，如圖4所示，釋抑時(shí)間的設置具體如圖5所示。
圖4 釋抑時(shí)間設置不當造成波形顯示異常
圖5 釋抑時(shí)間應該在Tmax與Tmin之間
模板觸發(fā)
使用模板觸發(fā)功能，能準確地捕捉信號中的異常波形。其原理是在觸發(fā)器中設置一個(gè)模板區域，示波器通過(guò)不斷監測是否有波形觸碰到該區域，從而進(jìn)行波形捕捉。設置路徑在菜單觸發(fā)->模板觸發(fā)，通過(guò)按鍵和旋鈕的組合使用可以設置任意區域的模板。如圖6所示，使用模板觸發(fā)捕捉到方波中一個(gè)異常的上升沿。
圖6 模板觸發(fā)示例
總結
要得到理想中的波形，需要從觸發(fā)下功夫。觸發(fā)是目的性很強的操作，它首先需要明確待捕捉信號的異常和特點(diǎn)，才能去設定相應的觸發(fā)條件。初看細節和技巧很多，但一旦掌握，將會(huì )極大地提升工程師的調試效率，達到事半功十倍的效果。
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