没了这个功能,请换掉你的示波器
这个功能就是——触发。如果没有这个功能,示波器扔了也罢。那么,如何使用触发功能呢?
在刚开始接触示波器测量信号时,很多人都知道,示波器要Auto一下。其实,Auto就是让示波器根据输入情况,自动进行配置并设置触发,从而显示波形的一个功能。
触发是示波器的最大特征之一,它可以使示波器的扫描与被观测信号同步,从而显示稳定的波形。作一个形象的比喻:让示波器和待测信号握手,示波器说&34;。那么在待测信号里低于170cm的,示波器不会理睬。一旦超过170cm,示波器就会锁定,并握手(停留)。
上面的解释,就能总结示波器触发的两个重要的作用:
捕获感兴趣的信号(设置感兴趣的信号条件)
确定时间参考点,稳定的显示波形(从看到感兴趣的信号开始,停留)
对硬件工程师来说,在出现电路故障调试或者查询异常信号的时候,触发功能尤其有用。在没有开启示波器触发功能之前,示波器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。这样显示的信号并无有效信息,所以无法分析波形,查找故障。
图1 没有触发系统的波形采样
示波器触发功能开启后,示波器的触发系统一直在监控着这些波形。没有达到触发条件之前,触发系统不会工作,波形还是来回滚动。当满足触发条件后,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,在示波器屏幕上显示稳定的波形。具体如图2所示:
图2 示波器触发过程
如何使用示波器触发功能呢?一般要完成三步设置:
设置触发类型,常见的触发类型:最常用的边沿触发-上升沿/下降沿触发,信号的上升沿(或者下降沿)达到某一特定电平(触发电平)时,示波器触发开始测量。脉冲触发-类似于毛刺触发,需要设置脉冲宽度,和脉冲电平,也分为正脉冲和负脉冲,只是多了一项:可以进行宽于设定值触发或窄于设定值触发。斜坡触发-正向或负向的波形斜坡超过了某一个指定的时间则启动示波器的测量。还有一些其他的触发机制用以检测波形,比如脉冲触发、矮波触发、状态触发等。
设置触发电平,在选择最常用的边沿触发后,为了能够让触发系统工作,还需要设置触发电平。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。
为了满足不同的观测需要,还要设置示波器的触发方式,有三种常见方式:
AUTO: 自动触发,没有满足触发条件的信号的时候,示波器会显示波形,但是是不稳定的,当触发没有发生时,示波器的扫描系统会根据设定的扫描速率自动进行扫描;而当有触发发生时,扫描系统会尽量按信号的频率进行扫描,所以在这种模式下不论触发条件是否满足,示波器都会产生扫描,都可以在屏幕上可以看到有变化的扫描线,这是这种模式的特点。
SINGLE:单次触发,触发显示第一个满足触发条件的信号波形,并停止采集,也就是示波器停止捕获波形数据,只有再次让示波器运行的时候(按RUN/STOP),示波器才是进入下一次单次触发。
NORMAL:正常触发,对于数字示波器,在满足触发条件的时候,示波器捕获一次,显示一个波形,该波形是稳定的,当满足触发条件的信号不断出现的时候,示波器不断的触发显示波形。没有满足触发条件的时候,示波器显示上次触发的信号波形。
这样设置之后,就可以在示波器上,观测到想要分析的波形。
当然,在实际使用示波器触发功能时,不同触发模式和类型的选择还要根据被观测信号特性作判断:
当测量一个未知信号时,被测信号不是特别了解,按照经验可以选用自动触发。此时在屏幕上至少能看到一点东西,哪怕仅仅能看到扫描线,也可通过调节垂直增益、垂直位置、时基速率等参数&34;波形,然后通过选择触发源、触发边沿、触发电平等稳定波形。
当测量一个已知类型的信号时,可以在触发设置中选取相应的触发条件,此时屏幕上便可显示出被测信号,如果被测信号存在&34;的情况,通过调整自动、普通触发类型及触发电平的位置即可使波形稳定的显示在屏幕上。