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1、觸發的作用 觸發是示波器非常重要的特征之一，因為示波器具有強大的觸發功能，所以能夠用于異常信號捕獲和電路故障調試。示波器的觸發有兩個重要作用： 1）捕獲感興趣的信號波形； 2）確定時間參考零點，穩定顯示波形。 2、觸發器簡單工作原理 簡單的邊沿觸發器的工作原理如下圖所示。首先預設一個觸發電平，觸發信號與觸發電平比較，當觸發信號穿越觸發電平后，電壓比較器立即產生一個快沿觸發脈沖，去驅動下一級硬件，這樣即可進行邊沿觸發。 觸發信號的來源可以是信號自身，亦可以是一個同步的觸發信號（或外觸發信號）。示波器的捕獲板內部有開關，可以把任何一個示波器通道或外觸發輸入通道切換到觸發器。這是示波器非常靈活的一面，需要了解。 示波器觸發技術 3、觸發釋抑（HoldOff） 示波器的觸發釋抑HoldOff對于穩定顯示Burst類型的波形是非常重要的。如下圖所示，如果沒有HoldOff，示波器第一次觸發在Burst波形的第一個脈沖，第二次有可能觸發在Burst波形的第三個脈沖，這樣屏幕看到的就不是穩定的Burst波形串，而左右晃動的波形。示波器采用HoldOff解決這個問題，當示波器第一次觸發后，必須在經過HoldOff時間后，才能夠進行第二次觸發，這樣，如果設置HoldOff時間大于Burst波形串的時間，則第二次也會觸發到第二個Burst波形的第一個脈沖，這樣整個Burst波形串即可穩定的顯示在示波器的屏幕上。 示波器觸發技術 4、邊沿（Edge）觸發 示波器觸發技術 邊沿觸發是示波器最常用的觸發類型，也是示波器默認的觸發類型。邊沿觸發分為上升邊沿觸發（默認類型），下降邊沿觸發，或者雙邊沿觸發。雙邊沿觸發功能可以讓我們簡單看看數據信號的眼圖（并不準確，尤其邊沿抖動部分）。 5、邊沿再邊沿（EdgeThenEdge）觸發 邊沿再邊沿觸發功能是較少使用的觸發功能，先檢測一個邊沿，等一定的時間或一定數量的事件，再觸發另一個邊沿。基于事件的是指經過多少個邊沿（邊沿數量可以設置）再觸發；基于時間的是指經過多長時間（時間長度可以設置）再觸發。 6、邊沿轉換時間（EdgeTransition）觸發 示波器觸發技術 邊沿轉換時間觸發指的是觸發上升邊沿的上升時間或下降邊沿的下降時間違規。設定一個邊沿時間（上升時間或下降時間），可以選擇大于這個時間觸發或小于這個時間觸發。 7、毛刺（Glitch）觸發 毛刺觸發是示波器常用的一種觸發功能。毛刺分為正向毛刺或負向毛刺，毛刺觸發需要設置2個條件，毛刺寬度和毛刺高度，小于設定的寬度和大于設定的高度，即認為是毛刺。 8、碼型和狀態（Pattern/State）觸發 示波器觸發技術 碼型和狀態觸發也是常用的一種觸發功能。碼型觸發指的是多個通道組成的碼型，每個通道按照預設的門限可以判斷信號是0或1，多個通道的0或1即可組成碼型，示波器即觸發預設的碼型。具體觸發時，有多個觸發功能可選： a、發現此碼型觸發 b、發現非此碼型觸發 c、碼型出現一定時間觸發（觸發點可選為碼型結束時或預設時間結束時） d、碼型長度少于預設時間（預設碼型最長時間，示波器觸發少于預設時間的碼型） e、碼型長度在預設時間范圍內觸發（預設碼型最短時間長度或最長時間長度，示波器觸發在此范圍內的碼型） 示波器觸發技術 狀態觸發指的是在碼型的基礎上，增加一個時鐘通道來進行碼型判斷，可以用時鐘的上升沿判斷碼型，也可以用時鐘的下降沿判斷碼型，或上升和下降都可判斷碼型。狀態觸發是非常有用的觸發功能，尤其在混合示波器上（混合示波器一般有16個邏輯通道和4個模擬通道）。比如：觸發DDR的讀或寫狀態，一個通道接時鐘（以時鐘的上升沿判斷碼型），其他通道接命令信號（如：CS,WE,CAS等），查表知道讀和寫對應的碼型，即可穩定觸發讀或寫波形。下圖是使用混合信號示波器捕獲“讀”信號眼圖的例子，邏輯通道組成狀態觸發，模擬通道捕獲“讀”眼圖。 示波器觸發技術 9、脈沖寬度（PulseWidth）觸發 示波器觸發技術 脈沖寬度觸發類似于毛刺觸發，也需要設置脈沖寬度，和脈沖電平，也分為正脈沖和負脈沖，只是多了一項：可以進行寬于設定值觸發或窄于設定值觸發。 10、矮電平（Runt）觸發 矮電平觸發如上圖所示，是很好理解的，在正常的脈沖串中觸發矮脈沖或欠幅脈沖。需要設置高低門限，以確定什么是矮脈沖（介于2個門限中間的脈沖即為矮脈沖）。有兩種類型可選：正矮脈沖，負矮脈沖。 11、建立時間和保持時間（SetupandHold）觸發 示波器觸發技術 建立時間和保持時間觸發幫助捕獲電路中的建立時間、保持時間，或建立保持時間違規的信號波形。 使用建立時間和保持時間觸發，需要一個時鐘波形（被用作參考），需要一個數據波形作為觸發源。 a、建立時間觸發：需要定義一個長方形區域作為違規區域（如上圖左圖所示），違規區域的右邊是時鐘邊沿，左邊是預設的建立時間，同時需要設置高低門限。當數據信號波形進入這個區域時，即可判斷數據波形違規，示波器就觸發這個信號。 b、保持時間觸發：需要定義一個長方形區域作為違規區域（如上圖右圖所示），違規區域的左邊是時鐘邊沿，右邊是預設的保持時間，同時需要設置高低門限。當數據信號波形進入這個區域時，即可判斷數據波形違規，示波器就觸發這個信號。 c、建立時間和保持時間觸發：同時定義建立時間違規區域和保持時間違規區域，當數據信號進入任何一個區域時，即可判斷數據波形違規，示波器就觸發這個信號。 12、超時（Timeout）觸發 超時觸發與脈沖寬度觸發有類似之處，當相比于設定的電壓值，波形保持高電壓一定的時間，示波器則觸發（HighTooLong）；如果是低電壓超時，則波形保持低電壓低于設定的電壓值一定的時間，示波器則觸發（LowTooLong）；或者是波形保持相當長時間而不穿越設定的電壓值，示波器則觸發（UnchangedTooLong）。所以超時觸發用于捕獲保持長時間電壓不改變或小改變的波形。 13、窗口（Window）觸發 示波器觸發技術 窗口觸發允許使用者定義一個電壓范圍，當波形超出這個電壓范圍，或者進入這個電壓范圍，或者保持在這個電壓范圍外超過或不足一段時間，或者保持在這個電壓范圍內超過或不足一段時間，示波器則觸發。所以這個觸發用于捕獲電壓發生某些特殊變化的波形。 14、視頻（Video/TV）觸發 有大量的視頻觸發模式可選，使得你可以觸發預定義的視頻標準或非標準的視頻波形。可選的視頻模式包括：525（NTSC），625（PAL），480p和576p（EDTV），720p，1080i，和1080p（HDTV），和用戶自定義。（其中525,625,480p,576p,720p,1080i和1080p都是世界上常用的視頻標準。） 15、條件限定（AndQualifier）觸發 條件限定觸發是一個很好的觸發功能，但是很少看到有用戶在使用。條件限定觸發指的是單個或多個通道能夠與任何其他觸發模式形成“與”的邏輯關系，當滿足單個或多個通道的限定條件，同時滿足觸發條件，示波器才能夠進行觸發。 舉一個條件限定觸發的例子：觸發PCI總線的讀或寫信號。 16、串行和協議觸發（Serial）觸發 前面所述的觸發條件大都是單個波形的觸發，能否進行串行信號協議觸發（觸發連續的一串數據或協議）呢？現在各種示波器也有了這個功能，但是很多都是用軟件來實現的，也有用硬件FPGA來實現的（比如Infiniim9000A和InfiniiVision7000B系列示波器，內置FPGA，實現數據加速處理和串行協議觸發）。軟件實現的問題是可能會丟掉很多滿足觸發條件的數據，因為用軟件實現是先捕獲波形，再從波形里搜索串行協議觸發條件，而示波器是沒有辦法全時間實時捕獲波形的，所以可能或丟失很多觸發條件。如果要軟觸發發揮作用，可以增大示波器的存儲深度，在存儲深度內，搜索觸發條件可以做到捕獲的時間內不丟失觸發條件。 17、InfiniiScan觸發 InfiniiScan觸發是一種特殊的觸發功能，是使用軟件來實現的，但是卻做到了所有的硬件所沒辦法實現的觸發功能，對于觸發象DDR總線讀寫信號這樣的復雜信號具有非常大的幫助。 InfiniiScan包括5種觸發功能： 1、測量觸發：任何測量參數（如建立保持時間參數），設置你想觸發的參數范圍（如建立時間范圍），InfiniiScan一旦檢測到設置范圍違規的波形，即進行觸發和顯示。 2、串行觸發：InfiniiScan也可以實現串行觸發，可以觸發高達80bits的串行碼型(而用硬件一般受限到40bits)；可以觸發高達20Gbps的信號速率（而用硬件一般受限到6.25Gbps）；支持靈活的時鐘恢復方式，可以選用串行數據分析軟件上的各種時鐘恢復方式（如:1級PLL，2級PLL等）。 3、邊沿非單調性觸發：對于非單調的上升或下降邊沿進行觸發。 4、矮電平觸發：硬件已經支持矮電平觸發了，這個功能沒有什么意義了。 示波器觸發技術 5、區域限定觸發：這是InfiniiScan最有特色的觸發功能，也是InfiniiScan的亮點所在。InfiniiScan支持在示波器的屏幕上任意用鼠標畫8個窗口進行觸發，而且8個窗口可以是“與”或“或”的關系，每個窗口都可以選擇波形必須相交或不能相交進行觸發，這樣，InfiniiScan可以觸發幾乎任何復雜的信號。 示波器觸發技術 下面介紹一個典型的例子：InfiniiScan幫助做DDR1&2&3總線讀寫信號分離。 DDR1&2&3總線的DQS（源同步時鐘）和DQ(源同步數據）信號負責雙向傳輸“讀”和“寫”數據。DQS和DQ都是三態信號，當“寫”操作時，DQS的上升和下降邊沿處于DQ的中間位置；當“讀”操作時，DQS的上升和下降邊沿處于DQ邊沿的位置。所以導致，累積顯示波形時，屏幕上是雜亂的一團，沒法進行各種參數的測量。但是因為DQS的“寫”操作波形和“讀”操作波形是不同的，這樣可以采用畫圖的方式進行觸發。首先畫一個不準交叉的圖形，以隔離“三態”波形，然后畫必須交叉圖形，以觸發“讀”或“寫”波形。當DQS只觸發“讀”或“寫”波形時，因為示波器通道時同步的，所以捕獲的DQ波形也是“讀”或“寫”波形。從而可以單獨獲得“讀”或“寫”的眼圖，然后再進行“讀”或“寫”波形的參數測量。 示波器觸發技術 18、多級觸發 現代的高端示波器也支持多級觸發，硬件可以支持到二級，加上InfiniiScan觸發，可以支持到三級。多級觸發的含義是設置一個觸發條件（這個觸發條件可以是：邊沿、毛刺、矮電平、窗口、視頻等），等待這個觸發條件滿足后，再觸發另一個設置的條件（這個觸發條件也可以是：邊沿、毛刺、矮電平、窗口、視頻等），然后捕獲波形。類似于“邊沿再邊沿觸發”，只是可選擇的觸發條件更多。 多級觸發對我們捕獲特別異常的波形比較有用，比如：捕獲一個毛刺出現后的第1000個脈沖；在被測件重新設置后用示波器捕獲第1000個毛刺波形。本文由西安安泰儀器維修網整理發布，更多有關儀器維修知識歡迎訪問西安安泰儀器維修網。 |
