普源示波器的觸發功能介紹/模擬示波器和數字示波器觸發功能的區別介紹

　   觸發是按照需求設置一定的電壓幅值、時間、波形變化率等方面的條件，當波形數據流中的某一個波形滿足設定條件時，示波器實時捕獲該波形和其相鄰部分，并顯示在屏幕上。

　　示波器是以圖形方式顯示變化的電壓信號的電子測量儀器，通常是一個或多個信號隨時間變化的二維圖像，被譽為“電子工程師的眼睛”。如果要穩定觀察、顯示示波器波形，捕獲特點信號事件，觸發(Triger)則是關鍵因素。本文將給大家介紹普源示波器的觸發功能。

　　一、觸發存在的含義

　　首先我們需要知道的是示波器的顯示原理，是采用將其波形在屏幕上保持一段時間后再消失，在限制設置的波形保持時間內，多個捕獲周期繪制的波形疊加然后在屏幕上顯示出來。

　　可是在實際的測量過程中，通過觀察可以看到的是，將輸入信號接入示波器通道后，不能夠立刻顯示穩定的波器。一般都是需要手動進程觸發設置后，波形才會穩定顯示在顯示器中。但是為什么會出現這樣的問題呢?

　　二、觸發的實現

　　數字示波器主要由以下幾個部分組成：AFE模擬前端電路：主要包括衰減器和放大器，用于信號調理;l

　　ADC模數轉換器：將探測的模擬信號轉換為數字域處理信號;l

　　Trigger觸發單元：將捕獲用戶設置的觸發事件;l

　　Time base時基：控制采樣時間，觸發位置處理;l

　　波形數據處理：完成數字波形的采樣，獲取，存儲和數據處理;l

　　顯示處理：完成波形繪制，波形相關的運算，分析等功能。

　　數字示波器的觸發也存在模擬觸發和數字觸發兩類，數字觸發與模擬觸發最主要的差異在于觸發數據的來源不同：l

　　模擬觸發的數據來自模擬前端，因此觸發單元處理的 是模擬信號;l

　　而數字觸發的數據來自模數轉換器ADC，觸發單元 處理的是經過ADC量化處理后的數字信號。

　　模擬觸發和數字觸發由于數據來源和類型不同，因此處理原理也就有差異。

　　模擬觸發模擬觸發有一些不足之處，其中觸發抖動是影響觸發穩定度的重要因素。模擬觸發系統觸發波形造成模擬觸發系統存在抖動的原因，主要有以下3個因素：l

　　路徑誤差在“數字示波器-模擬觸發”框圖中，可以看到被測信號經過了采樣和觸發兩條路徑，路徑上的噪聲干擾和延遲抖動存在差異。因此ADC得到的數據和觸發單元得到的數據存在差異;

　　量化誤差由于ADC模數轉換器固有的量化誤差和采樣失真，會使得ADC轉換后的數據和真實數據存在偏差;

　　比較器誤差在模擬觸發中，信號與比較器比較門限進行比較，由于模擬器件的特性，無法給出精確的邊沿時刻。

　　因此，模擬觸發輸出的觸發信號無法精確地指示ADC采樣后的數據的觸發位置，最終在顯示波形時，表現為波形觸發位置抖動。

　　數字觸發

　　與模擬觸發不同，數字觸發的觸發數據直接使用ADC采樣后的數據，因此，采樣和觸發單元處理的是相同的數據。數字觸發技術使用數字信號處理方法進行觸發比較和位置測定，可以精確地捕獲觸發事件，并輸出精細的觸發位置。下面介紹幾種常見的數字觸發技術。

　　邊沿觸發

　　邊沿觸發是指，當觸發單元檢測到跳變沿(上升沿、下降沿、任意沿)時觸發 。邊沿觸發邊沿觸發是示波器觸發功能中最常用、最實用、最簡單的一種觸發類型。

　　觸發釋抑

　　觸發釋抑是在前一次觸發之后的一段時間之內，觸發系統不相應觸發事件;這段時間稱為釋抑時間(Hold-off Time)。 釋抑時間后，再開始觸發事件的判決。

　　觸發釋抑一般應用在復雜的脈沖串、協議觸發、調幅信號 的場景中。根據實際的信號規律，設置對應的釋抑時間，使得波形能穩定觸發并顯示。

　　精細觸發

　　當采樣點數比屏幕的像素個數少時，需要對原始數據進行插值。為了更精確地查找觸發位置位于個插值點，需要對插值后的數據進行閾值比較和觸發位置處理，這個過程我們稱之為精細觸發。

　　總線觸發/協議觸發

　　當我們使用示波器測量總線和協議信號時。如果使用軟件進行數據的解碼和解析，會因為軟件操作的非實時性，導致丟失很多觸發事件。

　　協議觸發是利用硬件/FPGA進行實時處理。觸發系統對實時數據進行解碼和解析，對協議相關數據和特性進行觸發。常見的有RS232、I2C、SPI、CAN、LIN、I2S總線等。

　　區域觸發

　　區域觸發，也稱為模板觸發，是基于一般觸發功能的基礎上，再對采集數據進行區域比較判決，判斷波形與檢測區域 是否滿足“相交”或“不 相交”條件，判決條件滿足后才將波形顯示到屏幕上。

　　區域觸發區域觸發能實現更直觀的觸發類型，提升捕獲觸發事件的概率。

　　總結正如同之前的分析，模擬 觸發系統存在觸發類型單一，無法實現復雜的觸發調節的缺點。而數字觸發系統基于數學信號處理，避免了模擬器件受溫度等因素的影響，具有觸發精確等優點。能夠實現基于復雜事件條件的觸發，并支持多種觸發類