解析示波器的觸發(fā)原理

我們經(jīng)常聽到示波器的觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)等，但是，到底什么是觸發(fā)呢?它在示波器中有什么用呢?為了使掃描信號與被測信號同步，我們可以設(shè)定一些條件，將被測信號不斷地與這些條件相比較，只有當(dāng)被測信號滿足這些條件時才啟動掃描，從而使得掃描的頻率與被測信號相同或存在整數(shù)倍的關(guān)系，也就是同 步。這種技術(shù)我們就稱為“觸發(fā)”，而這些條件我們稱其為“觸發(fā)條件” 。

觸發(fā)的目的簡單來說就是為了每次顯示的時候都在波形的同一位置開始，波形可以穩(wěn)定顯示。一般模擬示波器有邊沿觸發(fā)、視頻觸發(fā)和市電觸發(fā);而在數(shù)字示波器上有了更多的觸發(fā)條件被稱為高級觸發(fā)如邏輯觸發(fā)，毛刺觸發(fā)和脈寬觸發(fā)等。

① edge trigger ， 邊沿觸發(fā)，可設(shè)觸發(fā)電平，上升沿或下降沿。邊沿觸發(fā)也稱為基本觸發(fā)。

② advanced trigger，即高級觸發(fā)，里面含概各種不同的觸發(fā)功能，可以根據(jù)被測信號的特征，設(shè)置相應(yīng)的觸發(fā)條件，定位感興趣的波形。高級觸發(fā)是電路調(diào)試的關(guān)鍵。在電路調(diào)試過程中，如果事先不了解被測信號可能的問題配合不同的高級觸發(fā)功能來進(jìn)行故障的細(xì)節(jié)定位，這樣可以縮短您的調(diào)試周期。

示波器的基本觸發(fā)模式

什么是示波器的觸發(fā)模式?我們知道，示波器需要通過“觸發(fā)” 這樣一種辦法來使得示波器的掃描與被觀測信號同步，從而顯示穩(wěn)定的波形，所謂“觸發(fā)模式” 是指一些為產(chǎn)生觸發(fā)所選定的方式，以滿足不同的觀測需要。

示波器最常用最基本的觸發(fā)模式有三種：第一種是“自動模式” ，示波器面板上一般標(biāo)為“AUTO” 。在這種模式下，當(dāng)觸發(fā)沒有發(fā)生時，示波器的掃描系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的掃描速率自動進(jìn)行掃描;而當(dāng)有觸發(fā)發(fā)生時，掃描系統(tǒng)會盡量按信號的頻率進(jìn)行掃描。所以在這種模式下不論觸發(fā)條件是否滿足，示波器都會產(chǎn)生掃描，都可以在屏幕上可以看到有變化的掃描線，這是這種模式的特點(diǎn)。

第二種是“正常模式” ，也稱為“常規(guī)模式” ，在面板上一般標(biāo)為“NORMAL” 或“NORM” 。這種模式與自動模式不同，在這種模式下示波器只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足了才進(jìn)行掃描，如果沒有觸發(fā)，就不進(jìn)行掃描。因此在這種模式下如果沒有觸發(fā)的話，對于模擬示

波器而言您會看不到掃描線，屏幕上什么都沒有，對于數(shù)字示波器而言您會看不到波形更新，不了解這一點(diǎn)還常常會以為是信號沒連上或什么其他故障。

第三種是“單次模式” ，一般標(biāo)為“SINGLE” 或“SIGL” 。這種模式與“正常模式” 有一點(diǎn)類似，就是只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足時才產(chǎn)生掃描，否則不掃描。而不同在于，這種掃描一但產(chǎn)生并完成后，示波器的掃描系統(tǒng)即進(jìn)入一種休止?fàn)顟B(tài)，使得后面即使再有滿足

觸發(fā)條件的信號出現(xiàn)也不再進(jìn)行掃描，也就是觸發(fā)一次只掃描一次，即單次，必須通過手工的方法將掃描系統(tǒng)重啟，才能產(chǎn)生下一次觸發(fā)。 顯然，對于普通模擬示波器而言在這種模式下您經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)什么也看不到，因?yàn)椴ㄐ我婚W而過，示波器不能將其保留，因此除了與照相機(jī)配合將一閃而過的波形拍下來，在多數(shù)場合這種模式?jīng)]有什么用。

以上三種觸發(fā)模式是絕大多數(shù)示波器都會提供的，那么，我們在實(shí)際中應(yīng)該怎樣選擇和使用呢?

示波器觸發(fā)模式的使用

一般來說，在對信號的特點(diǎn)不是很了解的時候，應(yīng)該選擇自動模式，因?yàn)檫@時不管信號是什么樣示波器都會掃描，您至少能在屏幕上看到一些東西，那怕僅僅是掃描線也好，而不會什么都沒有。有掃描線后可以通過調(diào)節(jié)垂直增益、垂直位置、時基速率等參數(shù)“找到” 波形，然后通過選擇觸發(fā)源、觸發(fā)邊沿、觸發(fā)電平等穩(wěn)定波形。對于模擬示波器來說，只要信號是周期性的，其頻率在適合相應(yīng)示波器觀測的范圍內(nèi)并且不太復(fù)雜的話，通過這樣的步驟一般能達(dá)到對信號的大體了解，然后根據(jù)需要可作進(jìn)一步的觀測。

對于正常模式，許多朋友可能會覺得與自動模式在觀測效果上沒有什么區(qū)別，常常有這樣的情況，將觸發(fā)模式在自動與正常之間切換，屏幕波形并沒有什么變化，不過這種情形往往只發(fā)生在被觀測信號是一些比較簡單的周期性信號的情況下。正常模式的作用在于觀測波形的細(xì)節(jié)，特別是對于比較復(fù)雜的信號，例如視頻同步信號。為什么這樣說呢?這是因?yàn)闉榱擞^測細(xì)節(jié)，我們必須將時基掃描速率調(diào)高，以便將波形展開。而當(dāng)我們這樣做的時候，就會使得被觀測信號的頻率相對于示波器掃描速率而言變低，也就是說，在兩次觸發(fā)之間示波器可能會作很多次掃描。在這種情形下，如果這時我們選擇的是自動模式，則示波器會實(shí)際進(jìn)行所有這些掃描，其結(jié)果是使這些掃描(它們不是由觸發(fā)產(chǎn)生)所對應(yīng)的波形與觸發(fā)掃描所對應(yīng)的波形一起顯示，造成顯示波形的混疊，因而不能清晰地顯示我們想看的波形。而如果我們選擇的是正常模式，則這些在觸發(fā)之間的掃描示波器實(shí)際不會進(jìn)行，只進(jìn)行那些因觸發(fā)而產(chǎn)生的掃描，因而只顯示我們想看到的與觸發(fā)相聯(lián)系的波形，從而使波形會比較清晰，這就是正常觸發(fā)模式的功用。圖 1 是這種情況的圖解，在圖 1 中，左側(cè)上方是被觀測的波形，下方是掃描波形，右側(cè)是波形的顯示。圖 1a 中掃描速率較低，不便于觀察波形的細(xì)節(jié);圖1b 將掃描速率提高，采用自動觸發(fā)模式，這時顯示的波形是不清晰的，有混疊現(xiàn)象;圖 1c 中的掃描速率與圖 1b 相同，但采用正常觸發(fā)方式，僅在有觸發(fā)時才進(jìn)行掃描，因而顯示清晰的波形。

對于單次模式，如上所述就普通模擬示波器而言我們基本上是難以利用的，但對于數(shù)字存儲示波器來說它是一種非常有用的觸發(fā)模式。在數(shù)字存儲示波器中，使用單次觸發(fā)模式可以捕捉單次出現(xiàn)或多次出現(xiàn)但不太具有周期性的信號。雖然使用正常模式也能夠捕捉單次的信號，但如果信號是多次而非單次時，在正常模式下后面出現(xiàn)的信號所觸發(fā)的掃描就會將前面捕獲的結(jié)果抹去，因此反而得不到穩(wěn)定的波形。在這種時候如果采用單次模式就沒有這個問題，也就是說，單次模式的觸發(fā)具有從多次出現(xiàn)的信號中挑選一個的能力。