【儀器儀表商情網(wǎng) 產(chǎn)品應(yīng)用】PicoScope軟件和PicoScope示波器均有一個先進(jìn)觸發(fā)的功能，即使是復(fù)雜的信號，通過先進(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、時間上的違規(guī)檢測、過電壓檢測以及閃退的檢測。
我們需要先檢查一下簡單邊緣觸發(fā)及其局限性，然后探索先進(jìn)觸發(fā)的可行性。
簡單邊緣觸發(fā)
作為一個示波器的使用者，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)用這些簡單邊緣觸發(fā)，當(dāng)需要使用觸發(fā)時，默認(rèn)情況下是使用簡單邊緣觸發(fā)。示波器監(jiān)控輸入信號的范圍，等待電壓值高于（或低于）一組閾值，然后示波器開始采集并顯示該波形。這種方法適用于信號是由重復(fù)的脈沖信號或者類似純正弦波或方波的周期信號。
簡單邊緣觸發(fā)有一個基礎(chǔ)的選項：信號源（A,B,C,D,EXT,AUXIO），邊沿方向（上升沿還是下降沿）還有閾值電壓。
配置簡單邊緣觸發(fā)
PicoScope6可以使您避開先進(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、單一模式、重復(fù)模式、自動模式可以工作在任意其它類型的示波器中。根據(jù)示波器的模式和時基的設(shè)置，也有一些特定的模式，如：快速和ETS（等效時間采樣）。
標(biāo)準(zhǔn)的觸發(fā)控制
簡單邊緣觸發(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。實驗中的示波器用戶會發(fā)現(xiàn)這個控制非常熟悉，及時之前沒有使用過PicoScope示波器。
觸發(fā)點為圖中的黃色菱形處。它表明了當(dāng)信號上升到閾值為0.8V的時刻。當(dāng)所有的脈沖形狀和間距是相同的時候，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)生的最簡單的信號類型。大多數(shù)的信號都比圖片中的信號類型復(fù)雜。
在這個波形中脈沖是不等寬的。如果我們使用單一觸發(fā)模式，示波器將會選擇看到的第一個上升沿進(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個正常脈沖中尋找僅發(fā)生一次的窄脈沖，然后我們通過這種漫不經(jīng)心的方法很幸運的找到它。
在自動觸發(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有什么用的。
這些關(guān)于簡單邊緣觸發(fā)簡單的討論可靠地表明如果我們想要找到一個罕見的事件，如在一系列寬脈沖中找到一個窄脈沖，那么我們需要一個更加強(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。
點擊這個按鈕打開先進(jìn)觸發(fā)對話框。如果按鈕是灰色的，說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)對話框
該對話框可以對先進(jìn)觸發(fā)進(jìn)行設(shè)置。簡單邊緣觸發(fā)也在該對話框中出現(xiàn)：選擇簡單邊緣觸發(fā)將會關(guān)閉先進(jìn)觸發(fā)。
選擇先進(jìn)觸發(fā)類型列表中的一種，在主對話框區(qū)域?qū)霈F(xiàn)一系列的選項、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出窗口寬度和同一時刻下的脈沖電壓值的正負(fù)極性。它非常有助于發(fā)現(xiàn)抖動和噪聲問題，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)器中用來減少錯誤引發(fā)的噪音信號。電壓閾值有兩個臨界值，只有當(dāng)信號按照正確的順序穿過兩個臨界值時來回引起觸發(fā)。穿過第一個閾值時觸發(fā)準(zhǔn)備好，穿過第二個閾值后開始觸發(fā)。在簡單邊緣觸發(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)中這個距離是可調(diào)的。
考慮到信號的復(fù)雜性，很難在信號上用正常的上升沿穩(wěn)定的觸發(fā)，因為在本例中，他在一個周期內(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，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。
上升的信號在（1）和（2）處穿過較低的閾值，使觸發(fā)準(zhǔn)備好，但沒有啟動觸發(fā)。在（3）處，上升的信號穿過較高的閾值，觸發(fā)產(chǎn)生。在信號的下降沿，（4）和（5）處，由于噪聲脈沖導(dǎo)致均為信號上升沿穿過上下閾值，順序發(fā)生錯誤，所以觸發(fā)不啟動。因此不管信號上的噪音信號，觸發(fā)僅發(fā)生在只有一個定義良好的周期點處。
在PicoScope中，磁滯是作為全電壓一小部分來進(jìn)行測量的。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)入或離開一個電壓范圍時，觸發(fā)將會檢測到該時刻。這可以允許您同時搜索過電壓和欠電壓。在本例中，5V電壓的電源供給由4.3V和5.7V的兩個電壓閾值監(jiān)控。窗口觸發(fā)可以檢測出這個范圍之外的正負(fù)極性。
當(dāng)信號進(jìn)入窗口、退出窗口或兩者均有時，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如可寫信號或者PWM波中的極值信號中發(fā)現(xiàn)故障。
在這個屏幕截圖中，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間上不合的邊緣，或者發(fā)現(xiàn)信號頻率上發(fā)生的變化。
圖片中展示的是4MHz的脈沖信號中丟失波形的兩個例子。您可以使用脈沖寬度觸發(fā)在上面的例子中來搜索擴(kuò)展的高頻脈沖或者在下面的例子中來搜索擴(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)類型的前提下同時發(fā)現(xiàn)兩個錯誤。設(shè)置間隔脈沖觸發(fā)“上升沿，大于300ns”便可以檢測到圖中的兩種情況。觸發(fā)點設(shè)置在長間隔后的第一個上升沿。
設(shè)置開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)信號在指定的時間段內(nèi)離開或進(jìn)入一個電壓范圍時開始檢測。本例中展示的是一個700mV的信號偶爾會有過壓或欠壓現(xiàn)象，但是我們設(shè)置的停留時間為“大于100ns”，因此只有該范圍之外的異常寬脈沖可以被檢測到。
這個觸發(fā)器可以用來檢測矮脈沖，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)沒有邊緣的指定時間內(nèi)檢測邊緣。這對在脈沖序列結(jié)束時觸發(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)沒有邊緣發(fā)生，失真觸發(fā)便會檢測到。
當(dāng)信號保持高電平、低電平或者在相對與閾值相反的方向時，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)信號進(jìn)入或離開一個電壓范圍并保持一定時間時進(jìn)行檢測。當(dāng)信號被困在一個特定的電壓時，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)入窗口的第一個簡單的脈沖，當(dāng)信號保持在窗口以下時第一次失真，但是當(dāng)信號保持在窗口內(nèi)超過300ns時，開始檢測。
矮脈沖觸發(fā)
當(dāng)脈沖穿過第一個閾值但是沒有穿過第二個閾值時進(jìn)行觸發(fā)開始檢測。這種類型的脈沖稱為矮脈沖，當(dāng)一個邏輯驅(qū)動在一定時間內(nèi)沒有充分的回轉(zhuǎn)率到達(dá)一個有效的邏輯電平時產(chǎn)生矮脈沖。
為了用指定的寬度來檢測矮脈沖，可以使用窗口脈沖寬度觸發(fā)。
邏輯觸發(fā)
該觸發(fā)可以檢測高達(dá)4個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時刻，當(dāng)A通道大于0V，同時B通道低于0V時，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。水平條件選項，當(dāng)通道高于或低于閾值時觸發(fā)；窗口條件選項，當(dāng)在指定的電壓窗口內(nèi)部或外部觸發(fā)。Ext和AuxIO設(shè)置控制選項只有水平條件。
每個通道均有一個使用復(fù)選框進(jìn)行設(shè)置的功能。設(shè)置這個復(fù)選框會導(dǎo)致在邏輯出發(fā)中包含的通道被清楚，使通道被忽略。
邏輯控制是指通過布爾函數(shù)AND,NAND,OR,NOR,XOR,NXOR等將輸入進(jìn)行組合。舉個例子：需要所有通道都滿足條件時進(jìn)行觸發(fā)，選擇AND操作；只需要其中一個滿足條件時即可觸發(fā)，選擇XOR操作。
數(shù)字觸發(fā)
數(shù)字觸發(fā)在混合信號示波器（MSO）上才可以進(jìn)行觸發(fā)。它可以在數(shù)字輸入時檢測一個模式和可選的過渡。
在這里我們設(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)雖然看起來比較麻煩，但是PicoScope可以幫助你更好的理解操作每一個觸發(fā)類型的可選擇性的圖表。當(dāng)您改變選擇時，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，因為它有時會減少很多在緩沖區(qū)的成千上萬的波形中搜索的時間。
