【導(dǎo)讀】在示波器捕捉波形時(shí)，很多工程師只會使用邊沿觸發(fā)，或者遇事不決按一下AUTO，這樣捕捉的波形不僅準(zhǔn)確性不夠，有時(shí)甚至?xí)玫揭粋€(gè)滿屏亂跳的結(jié)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)行過濾和選取，就是觸發(fā)器的責(zé)任。觸發(fā)器負(fù)責(zé)告知采樣系統(tǒng)，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(jiān)控信號流，若發(fā)現(xiàn)信號滿足設(shè)定的觸發(fā)條件，觸發(fā)器就記錄滿足條件的信號，啟動(dòng)采樣；待數(shù)據(jù)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)過程
示波器的觸發(fā)功能，一方面可以使波形穩(wěn)定，使波形不再左右搖晃；另一方面可以縮短用戶調(diào)試的時(shí)間，只有滿足觸發(fā)條件的信號才會被捕獲、顯示。
觸發(fā)濾波
在常用的設(shè)置中，只要設(shè)定了觸發(fā)類型、觸發(fā)電壓，波形就能穩(wěn)定顯示了。但對于噪聲比較大的信號，會出現(xiàn)觸發(fā)不穩(wěn)定、上下邊沿都能觸發(fā)的情況。這是因?yàn)槊绦盘柕拇嬖?，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(shí)候可以在【觸發(fā)設(shè)置】中，選擇【觸發(fā)耦合】操作。耦合選項(xiàng)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，過濾掉其中高頻部分，使得波形觸發(fā)穩(wěn)定如圖3所示。
某些示波器提供“噪聲抑制”選項(xiàng)，則是通過調(diào)節(jié)觸發(fā)系統(tǒng)中比較器的滯回電壓來過濾掉信號上的毛刺，在ZDS5000系列示波器中，可以選擇調(diào)節(jié)“觸發(fā)靈敏度”來改變滯回電壓。
圖3 CH1不開啟高頻抑制觸發(fā)不穩(wěn)，CH2開啟高頻抑制
觸發(fā)釋抑的妙用
在觸發(fā)設(shè)置中，觸發(fā)釋抑的功能一般會被人忽略。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(dāng)示波器觸發(fā)一次波形后，會進(jìn)入觸發(fā)釋抑時(shí)間計(jì)數(shù)，在此時(shí)間內(nèi)觸發(fā)功能會被抑制，即使信號滿足觸發(fā)條件，系統(tǒng)也不會標(biāo)記為觸發(fā)點(diǎn)。釋抑的設(shè)置對偶發(fā)性多邊沿的信號捕獲極為好用，使得原來圖像不穩(wěn)定的波形馬上清晰。若觸發(fā)釋抑時(shí)間設(shè)得不對，示波器將會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(shè)置具體如圖5所示。
圖4 釋抑時(shí)間設(shè)置不當(dāng)造成波形顯示異常
圖5 釋抑時(shí)間應(yīng)該在Tmax與Tmin之間
模板觸發(fā)
使用模板觸發(fā)功能，能準(zhǔn)確地捕捉信號中的異常波形。其原理是在觸發(fā)器中設(shè)置一個(gè)模板區(qū)域，示波器通過不斷監(jiān)測是否有波形觸碰到該區(qū)域，從而進(jìn)行波形捕捉。設(shè)置路徑在菜單觸發(fā)->模板觸發(fā)，通過按鍵和旋鈕的組合使用可以設(shè)置任意區(qū)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(jié)
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(qiáng)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(shè)定相應(yīng)的觸發(fā)條件。初看細(xì)節(jié)和技巧很多，但一旦掌握，將會極大地提升工程師的調(diào)試效率，達(dá)到事半功十倍的效果。
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