先進數(shù)字觸發(fā)

　　PicoScope 6軟件和PicoScope示波器具有一系列先進觸發(fā)類型，使你能夠捕獲穩(wěn)定波形，即使是復(fù)雜信號。這使它們特別適用于診斷模擬和數(shù)字電路內(nèi)的毛刺、定時違規(guī)、過電壓和漏失。

　　首先我們將回顧簡單的邊沿觸發(fā)和它的局限性，然后我們將探索先進觸發(fā)所提供的可能性。

　　作為示波器用戶，你一定熟悉所有儀器都有的標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)類型。PicoScope 6叫這為簡單邊沿觸發(fā)，當(dāng)你激活觸發(fā)時默認使用它。示波器監(jiān)測進入的信號并且等待電壓上升高于(或者下降低于)設(shè)置的閾值，然后促成示波器捕獲和顯示波形。這種方法適用于信號包含重復(fù)性脈沖或者周期例如純正弦波或方波中的那些。

　　簡單的邊沿觸發(fā)有一組基本選項：信號源 (A、B、C、D、EXT、AUXIO)，邊沿方向(上升或下降)和閾值電壓。

　　配置簡單邊沿觸發(fā)

　　PicoScope 6讓你避免先進觸發(fā)的復(fù)雜性，除非你真的需要用它們。我們首先看看觸發(fā)模式控件和簡單邊沿觸發(fā)類型。

　　觸發(fā)模式控件

　　觸發(fā)模式控件告訴示波器是否需要等待觸發(fā)條件和之后做什么。無、單發(fā)、重復(fù)和自動觸發(fā)模式和其它示波器上的一樣。根據(jù)PicoScope型號和時基設(shè)置，也有特定模式例如快速和ETS(等效采樣)。  

　　標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)控件

　　通道、上升沿、下降沿和閾值控件讓你設(shè)置簡單邊沿觸發(fā)。有經(jīng)驗的示波器用戶會發(fā)現(xiàn)這些控件很熟悉，即使他們以前沒有用過PicoScope。

　　觸發(fā)點顯示為黃色菱形。它指示信號上升超過0.8 V閾值電壓的時間點。這種方法很好地顯示出是否所有脈沖都有相同的形狀和相等的間距。

　　該方波表現(xiàn)電路例如晶振和鎖相環(huán)路產(chǎn)生的最簡單的信號類型。大多數(shù)信號比這更復(fù)雜。

　　在這個波形中，脈沖有不相等的寬度。如果我們使用單發(fā)觸發(fā)模式，該示波器會抓取它看到的第一個上升沿。在這例子中我們剛好捕捉到最短脈沖的上升沿，但是示波器能夠很容易在任何其它上升沿啟動捕獲。如果我們要尋找窄脈沖，它在每百萬個正常脈沖中只發(fā)生一次，那么我們用這種“抓鬮式”方法，很幸運找到它。

　　在自動或重復(fù)觸發(fā)模式下，示波器每秒連續(xù)捕獲很多次。右圖顯示很多個波形重疊，同樣你能看到是否刷新率足夠快。這種顯示類型對于我們想要看到脈沖隊列中包含的數(shù)據(jù)用途不大。

　　簡單邊沿觸發(fā)的主要意義在于：如果我們想要可靠地找到罕見事件，例如窄脈沖隱藏在一長串更寬的脈沖中，我們就需要更強大的觸發(fā)類型。  

　　現(xiàn)有哪些先進觸發(fā)類型?

　　現(xiàn)有以下觸發(fā)類型：

　　先進觸發(fā)按鍵是關(guān)鍵控件，讓你為先進觸發(fā)設(shè)置條件。  

　　點擊該按鍵打開先進觸發(fā)對話框。如果該按鍵變灰色，你正在使用的觸發(fā)模式(ETS，例如)不兼容先進觸發(fā)。

　　先進觸發(fā)對話框

　　該對話框讓你設(shè)置先進觸發(fā)。簡單邊沿觸發(fā)也出現(xiàn)在這里：選擇它關(guān)掉先進觸發(fā)。

　　在這個列表和系列選項中選擇一種先進觸發(fā)類型，圖解和說明會出現(xiàn)在對話框的主區(qū)域。  

　　先進邊沿觸發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)上升、下降和雙邊沿條件。雙邊沿觸發(fā)讓你同時檢查寬度和正負脈沖的電壓。它適用于快速查找抖動和噪音問題，并且用于顯示眼圖。

　　先進邊沿觸發(fā)也提供可調(diào)滯后。滯后是一種技術(shù)，用于所有類型的觸發(fā)以減少在嘈雜信號上的誤觸發(fā)。電壓閾值被分成2個電平，并且觸發(fā)只在信號跨過2個處于正確順序的閾值時才發(fā)射。第一個閾值武裝觸發(fā)，而第二個使它發(fā)射。在簡單邊沿觸發(fā)中，滯后電平之間的距離是固定的，但是在先進觸發(fā)中它是可調(diào)的。

　　考慮到這種非常嘈雜的信號。用正常的上升沿很難在這個信號上穩(wěn)定觸發(fā)，因為它跨越了觸發(fā)閾值，在這個例子中的紅線，在一個循環(huán)中有好幾次。如果我們放大該信號的高亮部分，我們能看到滯后如何能夠提供幫助。

　　在這些放大視圖中，原始閾值是較低的那個紅線。較高的紅線是第二個閾值，為滯后觸發(fā)所用。

　　該信號上升跨越下閾值在(1)和(2)點，武裝該觸發(fā)但不發(fā)射它。在(3)點信號最終跨越上閾值，發(fā)射觸發(fā)。在信號的下降沿上，在(4)和(5)點，噪音脈沖的上升沿使信號跨越上和下閾值，但是在錯誤順序中，所以觸發(fā)不能被武裝，并且不能發(fā)射。因此觸發(fā)只發(fā)生在循環(huán)內(nèi)的一個明確定義的點，雖然在信號上有噪音。

　　在PicoScope中，滯后被測量為整個電壓量程的分數(shù)。例如，如果示波器設(shè)置為±1 V電壓量程，那么1%滯后設(shè)置給定滯后為1% x 2 V = 20 mV。  

　　這種觸發(fā)探測波形進入或離開某個電壓范圍的時間點。這使你能夠同時搜索過電壓和欠電壓。在這個例子中，用4.3和5.7V閾值監(jiān)測5伏電源。窗口觸發(fā)能探測正和負是否越過該電壓范圍。

　　方向控件指定當(dāng)信號進入窗口、退出它、或者兩者都有時觸發(fā)是否工作。閾值1和閾值2控件定義電壓窗口的上和下極限。

　　該觸發(fā)使你能夠用指定的寬度范圍在脈沖上進行唯一觸發(fā)。這適用于查找毛刺、同步控制信號中的偶發(fā)事件例如寫-激活、或者脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號中極端數(shù)值。

　　在該截屏中，觸發(fā)設(shè)置為“脈沖寬度、正、小于20ns”。這樣就能在一串100ns和更長脈沖中找到一個19ns的脈沖。

　　脈沖方向控件指定你要在正脈沖上還是在負脈沖上觸發(fā)。

　　條件控件指定你期望脈沖寬于或窄于指定寬度，還是位于指定寬度范圍之內(nèi)或之外。

　　間隔觸發(fā)  

　　該觸發(fā)幫助你找到錯失的或時間不當(dāng)?shù)倪呇兀蛘咴谛盘栴l率中的變化。

　　圖示為4MHz時鐘波形含缺失脈沖的2個例子。你可以用脈沖寬度觸發(fā)在上方例子中搜索擴大的高脈沖或者在下方例子中搜索擴大的低脈沖，但是間隔觸發(fā)能讓你找到這兩種錯誤，而無需改變觸發(fā)類型。設(shè)置間隔觸發(fā)“上升、大于300ns”將探測這兩種情況。該觸發(fā)點設(shè)置到長間隔后的第一個上升沿。

　　根據(jù)你想要的邊沿極性，設(shè)置啟動邊沿控件為上升或下降。  

　　窗口脈寬觸發(fā)  

　　該觸發(fā)是窗口觸發(fā)和脈寬觸發(fā)的組合。它探測信號何時進入或離開某個電壓范圍一指定時間段。在該例子中顯示標(biāo)稱±700mV信號偶爾過電壓和欠電壓，但我們設(shè)置保壓時間“大于100ns”，以便只有異常寬度的脈沖跑到該范圍之外時，才被探測。

　　這種觸發(fā)可用于探測矮脈沖，但是后述的矮脈沖觸發(fā)用于該例子中更方便。  

　　該觸發(fā)探測邊沿，該邊沿用無邊沿跟隨一指定時間。這種觸發(fā)適用于在脈沖串的末端上觸發(fā)。圖示脈沖串的末端，其邊沿每2.5 us正常發(fā)生。漏失觸發(fā)已經(jīng)探測到在4 us內(nèi)沒有邊沿發(fā)生。

　　漏失控件指定是在信號維持高、低時觸發(fā)，或者在相對閾值的任一狀態(tài)下觸發(fā)。

　　這種觸發(fā)是窗口和電平漏失觸發(fā)的組合。它探測信號何時進入或離開某個電壓范圍并停留在那里一指定時間。這種觸發(fā)適用于探測信號何時卡在個別電壓。在該例子中，窗口漏失觸發(fā)被設(shè)置為300ns延遲，在600mV至800mV窗口內(nèi)。它忽略第一個脈沖，這個脈沖短暫進入該窗口，和第一個漏失，此時信號維持在窗口下面，但是在信號維持在窗口內(nèi)超過300ns時進行探測。  

　　這種觸發(fā)探測跨過第一個閾值但是沒有跨過第二個的脈沖。這種脈沖類型叫做矮脈沖，并且會發(fā)生在邏輯驅(qū)動在可用的時間內(nèi)沒有足夠的壓擺率達到有效邏輯電平的時候。

　　要用指定的寬度范圍探測矮脈沖，可用窗口脈沖寬度觸發(fā)。

　　這種觸發(fā)探測示波器各路輸入的邏輯組合。

　　在圖示中，該觸發(fā)被設(shè)置為“通道A、電平、大于0V、通道B、電平、小于0V、與”。觸發(fā)條件在波形中間變成真，時間t=0，

　　此時通道A大于0V，同時通道B小于0V。

　　除了“與”函數(shù)，你可以用NAND、OR、NOR、XOR或XNOR組合各個通道。

　　通道A至D控件有最多選項。用電平-資格選擇，通道在大于或小于閾值時觸發(fā)。用窗口-資格選擇，通道在指定電壓窗口之內(nèi)或之外時觸發(fā)。Ext和AuxIO設(shè)置控件只有電平資格選項。

　　每個通道都有“使用檢查框”，位于它的設(shè)置控件右邊。設(shè)置該框使通道包含于邏輯觸發(fā)內(nèi)，而清除它會使通道被忽略。

　　邏輯控件指定如何組合輸入，生成觸發(fā)條件，采用布爾函數(shù)AND、NAND、OR、NOR、XOR和XNOR。例如：要在所有通道條件都滿足時進行觸發(fā)，選擇AND;或者在它們中的某個被滿足時進行觸發(fā)，選擇XOR。

　　數(shù)字觸發(fā)存在于PicoScope混合信號示波器 (MSO)上。它能夠探測數(shù)字輸入上的碼型以及可選擇的轉(zhuǎn)換。

　　這里我們設(shè)置觸發(fā)查找D3…D0位上的碼型0101。較高順序位，上面的組標(biāo)簽“16b”中可看到，被忽略。

　　總結(jié)

　　先進觸發(fā)看起來深奧難懂，但是PicoScope用交互式圖形幫助你學(xué)習(xí)，圖示每個觸發(fā)類型的工作原理。當(dāng)你改變選項時，圖形變?yōu)轱@示閾值如何工作。

　　嘗試這些觸發(fā)非常有用，因為它們有時能夠避免你花時間搜索緩存內(nèi)的大量波形才能找到故障波形。