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在使用示波器時(shí),，必須了解需要使用哪種觸發(fā)來捕獲特定事件。本文將首先探討示波器觸發(fā)電路的典型體系結(jié)構(gòu),，然后介紹基本觸發(fā)模式,，zui后討論現(xiàn)有的一些觸發(fā)功能。

典型的示波器觸發(fā)體系結(jié)構(gòu)

圖1為典型的示波器方框圖,。了解信號(hào)通過示波器的過程對(duì)于理解硬件觸發(fā)為什么存在某些特定的限制條件非常有用,。探頭將輸入信號(hào)傳送到示波器，其中,，衰減器和前置放大器根據(jù)不同的電壓/格設(shè)置對(duì)輸入電平進(jìn)行補(bǔ)償,。然后，信號(hào)一分為二,，一半進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器,，另一半進(jìn)入觸發(fā)電路。A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,，然后將其傳送至存儲(chǔ)控制器,，另一半信號(hào)先經(jīng)過觸發(fā)電路，再經(jīng)過時(shí)基,，zui后也到達(dá)存儲(chǔ)控制器,，于是兩部分信號(hào)重新在存儲(chǔ)控制器匯合。切記,，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)流是數(shù)字信號(hào),，而經(jīng)過觸發(fā)電路那部分的信號(hào)是模擬信號(hào),這就是實(shí)時(shí)示波器的數(shù)字觸發(fā)存在諸多限制的原因。zui后,，信號(hào)到達(dá)存儲(chǔ)器,，由CPU進(jìn)行處理。

圖1：基本的示波器體系結(jié)構(gòu),。綠色方框內(nèi)為模擬部分,，紫色方框內(nèi)為數(shù)字部分。

基本觸發(fā)模式

zui基本且使用zui廣泛的觸發(fā)模式是標(biāo)準(zhǔn)邊沿觸發(fā),。該觸發(fā)使您能夠在上升沿,、下降沿或兩個(gè)邊沿進(jìn)行觸發(fā)。雖然邊沿觸發(fā)的使用和設(shè)置都較為簡單，但它極易受到噪聲的影響,，尤其是在處理等于或大于10Gbit信號(hào)（電壓電平比標(biāo)準(zhǔn)TTL信號(hào)小的多）的情況下,，這種影響尤為顯著。該觸發(fā)還極易受到振蕩的影響,，從而造成假觸發(fā),。

邊沿觸發(fā)的一個(gè)變體被稱為邊沿過渡觸發(fā)。這種模式可在一個(gè)特定的邊沿（上升沿,、下降沿,、或兩個(gè)邊沿）進(jìn)行觸發(fā)，它可能需要耗費(fèi)比規(guī)定時(shí)間更短或更長的時(shí)間,，以便從的低電壓閾值轉(zhuǎn)換到高電壓閾值,。這對(duì)查找非常緩慢的邊沿或者非常快速的邊沿非常有用,，脈沖序列中非常緩慢的邊沿會(huì)對(duì)脈沖定時(shí)造成影響,，而非常快速的邊沿會(huì)造成過沖或其他假象波形,。它與基本邊沿觸發(fā)具有相同的限制條件,。

另一種邊沿觸發(fā)是邊沿到邊沿觸發(fā)（也稱為延遲觸發(fā)）。示波器在*個(gè)邊沿事件時(shí)做好準(zhǔn)備并延遲規(guī)定的時(shí)間,，然后在下一個(gè)邊沿事件發(fā)生時(shí)進(jìn)行觸發(fā),。這種模式zui適用于使用通道1至通道2類型定時(shí)（假設(shè)兩個(gè)通道擁有獨(dú)立的電壓控制）的情況。 毛刺信號(hào)觸發(fā)的功能非常強(qiáng)大,，它支持您檢測（正嘗試測試的）額定數(shù)據(jù)速率中的額定變化,。它使用一個(gè)時(shí)間限定符，來脈沖寬度的時(shí)間必須小于開始觸發(fā)的時(shí)間,。在這種觸發(fā)模式下,，您需要理解兩種技術(shù)指標(biāo)：用戶可選擇的毛刺信號(hào)定時(shí)和硬件毛刺信號(hào)定時(shí)。用戶可選擇的毛刺信號(hào)定時(shí)是一個(gè)可確保的毛刺信號(hào)條件,，也是您在觸發(fā)圖形用戶界面（GUI）中允許設(shè)置的zui小時(shí)間,。不過，硬件通常能夠發(fā)現(xiàn)比這個(gè)時(shí)間更短的毛刺信號(hào),。例如,，Agilent90000A系列示波器具有一個(gè)用戶可選擇的低于250ps的定時(shí)，但其硬件能夠檢測低至100ps的毛刺信號(hào),。

矮脈沖觸發(fā)模式可使您定義“更高”的時(shí)間限定符和電壓電平閾值,。該模式可用于檢測低于額定幅度閾值的邏輯信號(hào),、數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào),。信號(hào)之所以低于額定閾值，一個(gè)典型原因是I/O路徑打開之后情況不確定,，所以在某種程度上可能導(dǎo)致電流從數(shù)據(jù)探針上溢出,，從而產(chǎn)生幅度不夠成為邏輯高或邏輯低信號(hào)的毛刺型脈沖,。

脈寬觸發(fā)可以使用脈寬“上限”和“下限”閾值來確定當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生時(shí)是否進(jìn)行觸發(fā)，并且還有一個(gè)單獨(dú)的電壓電平來確定電平的高低,。也就是說，當(dāng)通過的觸發(fā)電壓的波形脈沖太長或太短時(shí)（兩次）,，示波器就會(huì)進(jìn)行觸發(fā),。這種觸發(fā)模式經(jīng)常用于長期事件（例如總線上閉鎖狀態(tài)，此時(shí)沒有脈沖發(fā)送,，或者PCI-Express總線的空閑時(shí)間加快了開關(guān)的切換速度）,。

超時(shí)觸發(fā)使您能夠設(shè)置一個(gè)電壓電平，當(dāng)信號(hào)持續(xù)高于或低于這個(gè)電壓電平達(dá)到時(shí)間長度時(shí)進(jìn)行觸發(fā),。您可以設(shè)置示波器在波形長時(shí)間處于過高,、過低或不變狀態(tài)時(shí)進(jìn)行觸發(fā)。這種觸發(fā)模式可用于對(duì)電氣空閑,、包收發(fā)間隔和USB雙向總線等進(jìn)行觸發(fā),。

碼型/狀態(tài)觸發(fā)使您能夠使用四個(gè)通道輸入來定義1s、0s或Xs（不理睬）的邏輯碼型以便進(jìn)行觸發(fā),。它使您能夠?qū)ο噜彽耐ǖ朗录M(jìn)行觸發(fā)，并確定該信號(hào)的邏輯定義,。例如，對(duì)于全數(shù)據(jù)流USB雙向總線來說,，如果您使用邊沿觸發(fā),，那么您將無法分辨它是上行信號(hào)還是下行信號(hào),。但是，使用碼型/狀態(tài)觸發(fā),，您便可以做到這點(diǎn),。這就是為什么它既能用來描述USB總線流量,，也能對(duì)依賴于多通道的事件進(jìn)行觸發(fā)的原因,。

建立和保持觸發(fā)模式是并行互連的測試要求，但是其他接口根據(jù)其自身的技術(shù)指標(biāo)也具有建立和保持觸發(fā)的要求,。通常,，這些接口包括PCI-Express總線和其他一些并行接口。例如，您可以在一個(gè)通道上使用時(shí)鐘信號(hào),，在另一通道上使用數(shù)據(jù)信號(hào),，因此，需要建立時(shí)間和保持時(shí)間,，以確保數(shù)據(jù)被時(shí)鐘邊沿鎖住之前，您能夠在數(shù)據(jù)線上設(shè)置一個(gè)有效的邏輯條件,。然后,，您便可以設(shè)置這個(gè)觸發(fā)，以便對(duì)違反技術(shù)指標(biāo)的條件進(jìn)行觸發(fā),。

窗口觸發(fā)可使您在示波器上定義一個(gè)窗口,，窗口邊界由低電壓閾值和高電壓閾值以及“zui長”時(shí)間或“zui短”時(shí)間進(jìn)行定義。之后,，當(dāng)波形進(jìn)入這個(gè)窗口,、在這個(gè)窗口出現(xiàn)或者在這個(gè)窗口的內(nèi)部和外部停留的時(shí)間太長或太短時(shí)，您都可使示波器進(jìn)行觸發(fā),。這種觸發(fā)能夠?yàn)V除總線上的任何噪聲,，從而使您能夠查看長期的瞬態(tài)效應(yīng)。下面的圖2顯示了一個(gè)波形實(shí)例,，該波形將在出現(xiàn)高頻噪聲成分時(shí)進(jìn)行雜散觸發(fā),，而不能捕獲需要的較長電壓“下降”。

圖2：捕獲供電電平下降效應(yīng)的窗口觸發(fā)實(shí)例。注意之后出現(xiàn)的雜散數(shù)字噪聲,。

zui后是視頻觸發(fā),，它具有可供您選擇的特定標(biāo)準(zhǔn)。一旦您選擇了視頻/電視標(biāo)準(zhǔn),，示波器便可根據(jù)您正在查看的技術(shù)指標(biāo)來設(shè)置預(yù)定義的測試和觸發(fā)功能,。視頻標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)例包括525、625,、480p,、576p、720p,、1080i和1080p,。如果您正在遵循專有標(biāo)準(zhǔn)，那么您還可以定制視頻設(shè)置,。

觸發(fā)

通常,，基本觸發(fā)模式并不足以應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)驗(yàn)證或設(shè)計(jì)調(diào)試等需求,。使用基本觸發(fā)模式處理這些事件以及用于其他更的目的時(shí)，通常,，您必須使用那些會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間的試驗(yàn)和誤差方法。試驗(yàn)和誤差方法是必要的,，其原因在于基本觸發(fā)模式會(huì)嚴(yán)重受到噪聲和復(fù)雜/異步信號(hào)的限制,。觸發(fā)可以消除這些問題并極大地減少調(diào)試或驗(yàn)證設(shè)計(jì)的時(shí)間。

一種典型的觸發(fā)是使用軟件觸發(fā),，以便進(jìn)一步限定硬件觸發(fā),。AgilentInfiniium 90000A系列示波器的軟件觸發(fā)被稱為InfiniiScan。這種觸發(fā)通過使用搜索算法,，可詳細(xì)檢查波形記錄并找出特定事件,，以便于您輕松地限定復(fù)雜的波形，從而進(jìn)行深入分析,。例如,，您可以先設(shè)置硬件觸發(fā)來進(jìn)行邊沿觸發(fā)，然后再設(shè)置InfiniiScan觸發(fā)對(duì)非單調(diào)邊沿進(jìn)行觸發(fā),。因此,，示波器將首先查找符合邊沿觸發(fā)條件的邊沿，然后使用軟件搜索這些邊沿,，再確認(rèn)這些邊沿是否含有非單調(diào)邊沿,。

圖3：AgilentInfiniiumDSO/DSA90000A系列示波器具有觸發(fā)功能,，可提供InfiniiScan觸發(fā)和多級(jí)觸發(fā)。

您還可以使用軟件觸發(fā),，在示波器的顯示屏上設(shè)置區(qū)域,。當(dāng)這些區(qū)域發(fā)生交叉或不發(fā)生交叉時(shí)，通過任一區(qū)域進(jìn)行觸發(fā)之后,，這些區(qū)域均可用于進(jìn)一步限定您的觸發(fā),。

另一種觸發(fā)是多級(jí)觸發(fā)。Agilent90000A系列示波器使用序列（A->B）觸發(fā),，該觸發(fā)使您能夠兩個(gè)單獨(dú)的觸發(fā)事件和延遲時(shí)間（事件A之后,，查找事件B之前應(yīng)等待的觸發(fā)時(shí)間）以及復(fù)位時(shí)間（示波器在重啟查找事件A之前，事件A和事件B之間的時(shí)間）,。此外,，您還可以使用InfiniiScan觸發(fā)和序列觸發(fā)為您提供業(yè)內(nèi)*的3級(jí)觸發(fā)系統(tǒng)。這個(gè)觸發(fā)系統(tǒng)的功能極其強(qiáng)大,，幾乎可以對(duì)您能想到的任何事件進(jìn)行觸發(fā),。序列觸發(fā)為您提供創(chuàng)造性地捕獲復(fù)雜信號(hào)或罕見信號(hào)的機(jī)會(huì),。

圖4：顯示序列觸發(fā)和 InfiniiScan 觸發(fā)的圖形用戶界面。

圖5：顯示圖 4 中特定觸發(fā)事件相應(yīng)的屏幕快照,。

總結(jié)

在大多數(shù)情況下,，基本觸發(fā)模式已足以滿足您查找特定事件的需求。但是,，如果存在大量噪聲或者您正在搜索復(fù)雜事件或異步事件,，那么您就需要使用更的觸發(fā)方法來替代試驗(yàn)或誤差方法。理解這些基本觸發(fā)模式非常必要,，因?yàn)樗鼈兪怯|發(fā)方法的基礎(chǔ),。只要牢牢掌握基本觸發(fā)和多級(jí)觸發(fā)，您便可以捕獲到自己想要捕獲的任何事件,。

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