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高级触发

作者：作者单位： 2010年11月11日

    高级触发
    即使是面对很复杂的信号，各种类型的高级触发都能使你采集到稳定的波形。具有高级触发功能的示波器在处理故障解决、时序混乱以及模拟和数字电路的过电压和压降等问题时，是一个理想的工具。
    在这份高级触发的指引说明中，我们将要回顾一下最基本的边沿触发及其局限性，然后我们进一步探讨PicoScope提供的高级触发，最后，我们将详细解析如何在PicoScope 6中设置高级触发。

    我为什么需要高级触发？

    作为一个示波器使用者，你可能已经对示波器中一些标准触发类型很熟悉了，其中最常用的一个触发叫边沿触发，而普通的示波器里一般都只有这么一种触发类型的。触发电路通过监视输入信号，直到检测到电压上升到（或下降到）一个设定的阀值时，然后就触发示波器来采集和显示波形。对于由类似的脉冲或周期组成的信号，这种方法已经是足够了，当测量的信号是纯正弦波或者方波时，启动PicoScope 6软件时的默认触发就是基本的边沿触发。

    图1：方波
    图1中，触发点是以钻石型状显示的，阀值设在0.0V，只要信号上升到这个电压以上，示波器就会开始采集数据。如果信号中的每个脉冲都是形状相同和等距时，这种方法就提供了一个稳定的波形显示。
    图1中的方波信号仅仅只是电子电路中可能出现的其中一种信号类型，大多数的信号都会比这更复杂，像图2的例子中显示的更加真实的波形。

    图2：典型脉冲序列

    在这个波形中，每个脉冲的宽度是不等的。如果我们用单次触发模式进行一次简单的边沿触发时，示波器会选择它探测到得第一个上升沿来触发，而在这个例子里，我们碰巧碰到的是一个最窄脉冲的上升沿，但示波器同样也很可能在其它任何的上升沿采集数据.如果我们正在寻找一个窄脉冲,每百万次只发生一次正常脉冲，那么我们将非常庆幸地发现使用了击中和击不中方法。
    在自动或重复触发模式，示波器会继续每秒捕捉很多次。图3显示了许多叠加波形，如果刷新率足够快，你可能会看到。如果我们希望看到包含在脉冲序列中的数据，那么这种显示方式是没有多大用处的。

    图3：在重复触发模式下捕捉到的许多相同脉冲序列与简单边沿触发的叠加

    这种边缘触发表明，如果我们想找到一个特殊事件，比如在一系列脉冲串中的一个窄脉冲，那么我们我们需要一个更强大的触发类型。

    可用哪些高级触发？

    这决定于你使用的是哪个型号PicoScope PC Oscilloscope，最多8种高级触发类型可用：


    高级边沿触发
    高级边沿触发提供了标准的上升和下降边沿条件，和一个额外的条件称为双边触发。这在两边都触发，允许你同时检查正负脉冲宽度和电压，如图4所示。这对快速抖动点和噪声问题非常有用。

    图4：上升和下降沿触发，显示一些捕获图叠加
    高级触发类型也包括了滞后，以减少噪声信号误触发。当滞后启用，使用第二个触发阈值电压加于主阈值上。当信号以正确的顺序跨越两个阈值电压后，触发信号才触发。第一个阈值电压准备触发，第二个阈值电压接收触发。一个例子将有助于说明它的工作原理。
    考虑下面的噪声信号。这个信号用正常的上升沿触发很难进行可靠地触发，因为它穿过了触发阈值，例子中的红线所示，一个周期多次。如果我们放大信号的突出部分，我们将看到如何迟滞可以提供帮助。


    图5a 单一阈值的噪声信号


    图5b 带迟滞阈值的噪声信号

    在放大的视图中，原始的阈值是下边的红线。上边的红线是第二个阈值通过迟滞触发使用。
    信号上升时穿过低阈值（1）和（2），准备触发但是不触发。在（3）处，信号最终穿过较高的阈值点，引起触发。在信号的下降沿，（4）和（5），噪声脉冲的上升沿引起信号穿过较高和较低阈值，但是以错误的顺序，因此没有准备和引起触发。这样触发只出现在周期中一个明确的点，忽略信号的噪声。
    窗口触发
    窗口触发检测波形进入或离开电压变化。这允许你同时搜索过电压和欠电压。在图5中，一个5V电压供给监测4.5和5.5V电压阈值。窗口触发会检测这个范围之外的正负偏离。

    图5：窗口触发

    脉宽触发
    脉宽触发确保你可以对指定宽度的脉冲触发。这在同步控制信号中发现小事件很有用，比如写或寻找脉宽调制信号的极值。
    要获得图6，触发被设置为“脉冲宽度，正，大于70 ns“。这在50ns的脉冲流中发现了100ns的脉冲。


    图6：脉宽触发

    间隔触发
    间隔触发帮助你发现丢失的或者不合适的边沿。
    图7显示了2个4MHz时钟波形丢失一个脉冲波形的例子。你可以对第一个例子使用脉宽触发来搜索扩展的高脉冲，对第二个例子搜索扩展的低脉冲，但是间隔触发让你在不改变触发类型时发现错误。设置一个“上升，大于300ns”的间隔触发会发现上述两种情况。触发点设置在长间隔后的第一个上升沿。

    图7：缺失时钟沿
    窗口脉宽触发
    窗口脉宽触发是窗口触发和脉宽触发的结合。它检测当信号在特定时间内进入或离开时的电压变化。图8，一个±700mV的信号有偶尔的过电压和低电压，但是我们已经设置了脉宽时间“大于10<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">

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