示波器的触发原理及触发过程分析

2018-05-17
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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。因此“触发”绝对称得上是数字示波器灵魂级的概念,如果没有合适的触发条件,波形观测也无从谈起。虽然很多工程师都非常熟悉示波器的触发功能,但大部分都是只知其表不知其里。在基本的触发设置中,也有些小细节不可忽视,灵活掌握后,对使用示波器亦大有裨益,那么想要深入的理解示波器的触发,就必须要熟悉示波器的触发原理及触发过程,今天小零就跟大家一起分享一下示波器的工作原理及触发过程。

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首先我们先一起来了解示波器的触发原理。大家都知道,示波器的触发系统与采样系统,是示波器的两个重要组成部分。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,就会出现非常混乱的波形显示,在示波器屏幕上看起来就像来回滚动的波形,如下图所示的这种波形。

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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:

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  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。具体如下图所示。

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示波器触发过程图

  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。如下图所示:

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  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,让波形不再左右摇晃;另一方面还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。现在大家明白了吗?

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