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RIGOL技术站 | 示波器的触发功能,你了解多少?(上)


  来源: RIGOL 时间:2021-12-06 编辑:清风
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示波器是以图形方式显示变化的电压信号的电子测量仪器,通常是一个或多个信号随时间变化的二维图像,被誉为“电子工程师的眼睛”。如果要稳定观察、显示示波器波形,捕获特点信号事件,触发(Trigger)则是关键因素。所以充分理解触发的概念、原理以及设置方法是有效使用示波器的前提。


自20多年前RIGOL诞生以来,RIGOL示波器也从最初的模拟触发转向全面数字触发,示波器触发功能不断丰富和增强。本文将和大家一起探究示波器的“触发”的来龙去脉——


01、什么是触发?


触发是按照需求设置一定的电压幅值、时间、波形变化率等方面的条件,当波形数据流中的某一个波形满足设定条件时,示波器实时捕获该波形和其相邻部分,并显示在屏幕上。只有稳定的触发才能有稳定的显示。触发也是发现问题之后定位问题的最重要手段,善于使用触发能轻松定位出您想寻找的信号。


02、触发的两个关键参数


示波器从诞生开始经历了模拟示波器和数字示波器两个主要阶段。模拟示波器中的触发系统是大家了解触发相关内容很好的起点。那大家从模拟触发基本概念中最主要的比较器电路开始。


单限比较器


只有一个参考电平,且参考电平为GND(0电平)的简单比较器,被称为单限比较器。如下图所示:


▲典型单限比较器示意图


当单限比较器的输入信号大于参考电平,则输出正"﹢",否则输出负"﹣",这个参考电平就是触发功能中的关键参数“触发电平”。


Vo = -Vsat   @ Vi < Vt

Vo = 0        @Vi = Vt

Vo = +Vsat  @Vi > Vt


但是由于单限比较器只有一个触发电平作为临界电压,所以输入信号的波动或噪声产生多次穿越临界电压的情况,会导致误触发,使输出产生不正确的转换。



为解决误触发的问题,就需要使用迟滞比较器。


迟滞比较器


在单限电压比较器的基础上引入正反馈网络,就组成了具有双门限值的迟滞比较器,如下图所示。


▲迟滞比较器示意图


迟滞比较器具有两个参考电平作为触发电平,VTH和VTL。当输入电压高于VTH时,比较器输出高电平,当输入电压低于VTL时比较器输出低电平,当输入电压在VTH和VTL两者之间时,则保持原来的输出不变。


▲迟滞比较器的输入输出特征图


迟滞比较器解决了输入信号的波动或噪声导致误触发的问题。迟滞比较器两个比较电平VTH和VTL之间形成“迟滞区间”,由于迟滞区间的存在,输入波形噪声和毛刺导致多次穿越临界电压的情况下,仍能维持输出信号的稳定,如下图所示:


▲迟滞区间


迟滞区间区间越大对噪声的抑制能力越强,反之则越小。但迟滞区间并不是越大越好,会导致触发迟钝,对信号的变化不敏感。这就是在触发系统中另一个关键参数“触发灵敏度”,触发灵敏度体现了触发对信号噪声的敏感程度。


03、为什么需要触发?


关键词:RIGOL 示波器 触发功能    浏览量:396

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