把“触发”理解透,你也会玩示波器!(示波器触发模式及其使用)

2023-03-04 20:59:20

 

示波器在使用时首先要得到稳定触发的波形,这样才能保证后续的测量、解码等高级功能的可靠性现在数字示波器的触发功能越来越强大,从常规触发,到协议触发,再到模板触发,越来越强大但在基本的触发设置中,有些小细节的作用不可忽视,灵活掌握后,对使用示波器亦大有裨益。

下文就对触发功能、设置中的触发滤波、触发灵敏度、释抑时间进行分析交流一、示波器触发的原理示波器的触发系统与采样系统,是示波器的重要组成部分采样系统负责将模拟信号数字化,但信号是源源不断过来的,该取哪部分显示在示波器的界面上呢?。

如果示波器没有触发系统,采用每隔一段时间或随机某个时间将采样的波形进行叠加,由于采样位置的不确定性和无规律,就会出现图1中非常混乱的波形显示,在屏幕上看起来就像来回滚动的波形。

图1 没有触发系统的波形采样这个混乱的现象,和示波器上触发不稳定的现象一致。如下动态图所示:

这就要靠触发系统来实现。触发的原理是一直监控信号流,若发现信号满足设定的触发条件,触发器记录满足条件的信号,启动采样;待数据采集完毕后,由控制器对信号进行处理和显示。具体如图2所示。

图2 触发过程示波器的触发条件的一个很关键的因素是触发电平,触发电平大多数情况下是用一根直流电平作为基准,当信号的电压超过该直流电平的时刻作为采样波形的起始点由于起始采样的位置是有规律的,因此多次采样的波形进行叠加后看上去还是一个稳定的波形。

如图3所示:

图3 稳定触发的波形采样示波器的触发功能,一方面可以使波形稳定,波形不再左右摇晃;一方面可以缩短用户调试的时间,只有满足触发条件的信号才会被捕获、显示动态调节示波器的触发电平,可以观察波形稳定触发的位置的动态变化,如下动态图所示。

二、触发滤波在常用的设置中,一般设定了触发类型、触发电压,波形就能稳定显示了但对于噪声比较大的信号,会出现触发不稳定、上下边沿都能触发的情况这是因为信号毛刺的存在,干扰了触发系统对触发条件的判断,造成误触发。

这时候可以在【触发设置】中,选择【触发耦合】操作常有的耦合有如下:直流耦合:就是不作处理,允许直流交流信号进入触发路径;交流耦合:是高通滤波,截止频率约7Hz;低频抑制:是高通滤波,截止频率约为50KHz;

高频抑制:是低通滤波,截止频率约为50KHz。具体如图4所示:

图4 各种滤波器性能触发耦合其实就是一种对触发信号的低通或高通滤波。因此可对噪声大的信号加入“高频抑制”耦合,过滤掉其中高频部分,使得波形触发稳定如图5所示。

图5 CH1不开启高频抑制触发不稳,CH2开启高频抑制三、触发释抑的作用在触发设置中,触发释抑的功能一般会被人忽略按照定义,释抑是定义两次触发之间的最少时间间隔当示波器触发一次后,会进入触发释抑时间计数,在此时间内触发功能会被抑制,即使信号满足触发条件,系统也不会标记为触发点。

释抑的设置对偶发性多边沿的信号捕获极为好用,使得原来图像不稳定的波形马上清晰若触发释抑时间设得不对,示波器将会把不同边沿的信号作为触发点重叠在一起,造成波形显示异常,如图6所示释抑时间的设置具体如图7所示。

图6 释抑时间设置不当造成波形显示异常

图7 释抑时间应该在Tmax与Tmin之间四、触发灵敏度的作用触发电平只是一根参考电压,而实际的波形在边沿处是存在抖动的,如图8所示,图中波形的干扰非常小,但是上升沿还是存在锯齿状,当噪声很大时抖动会更剧烈。

如果想稳定触发波形的上升沿,则需要在触发电平的上下范围内使用迟滞比较,以过滤触发电平附近的波形抖动和毛刺这个迟滞范围就是触发灵敏度

图8 触发边沿的抖动和毛刺触发信号识别的敏感度如图9所示,当在测量小信号时,需要较高的触发灵敏度才能使信号稳定触发,这是可将触发灵敏度的值调小或为0即可;在波形噪声较大时,需要适当的调节大触发灵敏度,可以有效滤除有可能叠加在触发信号上的噪声,从而防止误触发,如图10所示。

图9 迟滞比较器

图10 灵敏度高低对信号触发的影响在使用2000/3000/4000系列示波器测量幅值较小的信号,由于示波器默认为0.3div,示波器在2mv/div~5mv/div档位下,触发灵敏度默认为1.0div,因为小信号下干扰较大,可以起到抗干扰的作用,而在10mv/div~10v/div档位下,默认的触发灵敏度为0.3div,所以在测量小信号使用小时基档位时需要手动调节,将触发灵敏度的值调低为0~0.3div之间。

五、总结触发是目的性很强的操作,也就是说需知道信号异常,才会去设定相应的触发条件那如何能快速发现异常,这应该是设置合理触发的前提ZDS4000系列示波器基于512Mpts存储深度,支持24种测量参数同屏显示,结合模板触发、异常搜索、标注及双ZOOM等分析插件能够快速定位到我们感兴趣的波形,可以轻松地在绵绵不断的数据流中查找出矮脉冲、毛刺、波形畸变等异常情况。

而且ZDS4000除了13常规类型的触发,还支持30种协议触发与解码,使得调试不再停留在“数脉冲”的阶段,极大地提高工作的效率


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