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解析根本示波器触发与高档示波器触发

在使用示波器时,必须了解需要使用哪种触发来捕获特定事件。本文将首先探讨示波器触发电路的典型体系结构,然后介绍基本触发模式,最后

  在运用示波器时,有必要了解需求运用哪种触发来捕获特定事情。本文将首要评论示波器触发电路的典型体系结构,然后介绍根本触发形式,最终评论现有的一些高档触发功用。

  典型的示波器触发体系结构

  图 1 为典型的示波器方框图。了解信号经过示波器的进程关于了解硬件触发为什么存在某些特定的约束条件十分有用。探头将输入信号传送到示波器,其间,衰减器和前置放大器依据不同的电压/格设置对输入电平进行补偿。然后,信号一分为二,一半进入 A/D 转换器,另一半进入触发电路。A/D 转换器对信号进行数字化处理,然后将其传送至存储操控器,另一半信号先经过触发电路,再经过期基,最终也抵达存储操控器,所以两部分信号从头在存储操控器集合。牢记,经过 A/D 转换器的数据流是数字信号,而经过触发电路那部分的信号是模仿信号,这便是实时示波器的数字触发存在许多约束的原因。最终,信号抵达存储器,由 CPU 进行处理。

  图1:根本的示波器体系结构。绿色方框内为模仿部分,紫色方框内为数字部分。

  根本触发形式

  最根本且运用最广泛的触发形式是规范边缘触发。该触发使您能够在上升沿、下降沿或两 个边缘进行触发。尽管边缘触发的运用和设置都较为简略,但它极易遭到噪声的影响,尤 其是在处理等于或大于 10 Gbit 信号(电压电平比规范 TTL 信号小的多)的状况下,这 种影响尤为明显。该触发还极易遭到振动的影响,然后形成假触发。

  边缘触发的一个变体被称为边缘过渡触发。这种形式可在一个特定的边缘(上升沿、下降 沿、或两个边缘)进行触发,它或许需求消耗比规则时刻更短或更长的时刻,以便从指定 的低电压阈值转换到高电压阈值。这对查找十分缓慢的边缘或许十分快速的边缘十分有 用,脉冲序列中十分缓慢的边缘会对脉冲守时形成影响,而十分快速的边缘会形成过冲或 其他假象波形。它与根本边缘触发具有相同的约束条件。

  另一种边缘触发是边缘到边缘触发(也称为推迟触发)。示波器在第一个边缘事情时做好 预备并推迟规则的时刻,然后鄙人一个边缘事情产生时进行触发。这种形式最适用于运用 通道 1 至通道 2 类型守时(假定两个通道具有独立的电压操控)的状况。 毛刺信号触发的功用十分强壮,它支撑您检测(正测验测验的)额外数据速率中的额外变 化。它运用一个时刻限制符,来指定脉冲宽度的时刻有必要小于开端触发的时刻。在这种触 发形式下,您需求了解两种技术指标:用户可挑选的毛刺信号守时和硬件毛刺信号守时。

  用户可挑选的毛刺信号守时是一个可保证的毛刺信号条件,也是您在触发图形用户界面 (GUI)中答应设置的最小时刻。不过,硬件一般能够发现比这个时刻更短的毛刺信号。 例如,Agilent90000A 系列示波器具有一个用户可挑选的低于 250 ps 的守时,但其硬 件能够检测低至 100 ps 的毛刺信号。

  矮脉冲触发形式可使您界说“更高”的时刻限制符和电压电平阈值。该形式可用于检测低 于额外起伏阈值的逻辑信号、数字信号或模仿信号。信号之所以低于额外阈值,一个典型 原因是 I/O 途径翻开之后状况不确认,所以在某种程度上或许导致电流从数据探针上溢 出,然后产生起伏不行成为逻辑高或逻辑低信号的毛刺型脉冲。 脉宽触发能够运用脉宽“上限”和“下限”阈值来确认当某个事情产生时是否进行触发, 而且还有一个独自的电压电平来确认电平的凹凸。也便是说,当经过指定的触发电压的波 形脉冲太长或太短时(两次),示波器就会进行触发。这种触发形式常常用于长时刻事情 (例如总线上闭锁状况,此刻没有脉冲发送,或许PCI-Express 总线的闲暇时刻加快了开关的切换速度)。

  超时触发使您能够设置一个电压电平,当信号继续高于或低于这个电压电平到达指守时刻 长度时进行触发。您能够设置示波器在波形长时刻处于过高、过低或不变状况时进行触 发。这种触发形式可用于对电气闲暇、包收发距离和 USB 双向总线等进行触发。

  码型/状况触发使您能够运用四个通道输入来界说 1s、0s 或 Xs(不答理)的逻辑码型以 便进行触发。它使您能够对相邻的通道事情进行触发,并确认该信号的逻辑界说。例如, 关于全数据流 USB 双向总线来说,如果您运用边缘触发,那么您将无法分辩它是上行信 号仍是下行信号。可是,运用码型/状况触发,您便能够做到这点。这便是为什么它既能 用来描绘 USB 总线流量,也能对依赖于多通道的事情进行触发的原因。

  树立和坚持触发形式是并行互连的测验要求,可是其他接口依据其本身的技术指标也具有 树立和坚持触发的要求。一般,这些接口包含 PCI-Express 总线和其他一些并行接口。

  例如,您能够在一个通道上运用时钟信号,在另一通道上运用数据信号,因而,需求树立 时刻和坚持时刻,以保证数据被时钟边缘锁住之前,您能够在数据线上设置一个有用的逻 辑条件。然后,您便能够设置这个触发,以便对违背技术指标的条件进行触发。

  窗口触发可使您在示波器上界说一个窗口,窗口鸿沟由低电压阈值和高电压阈值以及“最 长”时刻或“最短”时刻进行界说。之后,当波形进入这个窗口、在这个窗口呈现或许在 这个窗口的内部和外部逗留的时刻太长或太短时,您都可使示波器进行触发。这种触发能 够滤除总线上的任何噪声,然后使您能够查看长时刻的瞬态效应。下面的图 2 显现了一个 波形实例,该波形将在呈现高频噪声成分时进行杂散触发,而不能捕获需求的较长电压 “下降”。

  图2:捕获供电电平下降效应的窗口触发实例。留意之后呈现的杂散数字噪声。

  最终是视频触发,它具有可供您挑选的特定规范。一旦您挑选了视频/电视规范,示波器 便可依据您正在查看的技术指标来设置预界说的测验和触发功用。视频规范的实例包含525、625、480p、576p、720p、1080i 和 1080p。如果您正在遵从专有规范,那么您还可 以定制视频设置。

  高档触发

  一般,根本触发形式并不足以应对规划验证或规划调试等需求。运用根本触发形式处理这 些事情以及用于其他更高档的意图时,一般,您有必要运用那些会消耗很多时刻的实验和误 差办法。实验和差错办法是必要的,其原因在于根本触发形式会严峻遭到噪声和杂乱/异 步信号的约束。高档触发能够消除这些问题并极大地削减调试或验证规划的时刻。 一种典型的高档触发是运用软件触发,以便进一步限制硬件触发。Agilent Infiniium 90000A 系列示波器的软件触发被称为 InfiniiScan。这种触发经过运用搜索算法,可详 细查看波形记载并找出特定事情,以便于您轻松地限制杂乱的波形,然后进行深入分析。

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