關(guān)于示波器的觸發(fā)功能.

1、我記得初入力科的時候，在關(guān)于示波器的三天基礎(chǔ)知識培訓(xùn)中有一整天的時間都是在練習(xí)觸發(fā)功能。觸發(fā)”似乎是初學(xué)者學(xué)習(xí)示波器的難點。我們常幫工程師現(xiàn)場解決關(guān)于觸發(fā)的測試問題的案例也很多。通常有些工程師只知道“Auto Setup之后看到屏幕上有波形然后“ Stop ”下來再展開波形左右移動查看細節(jié)。因此，我有時候甚至接到這樣的電話，質(zhì)疑我們的示波器有問題，因為他在” Auto Setup之后看到的波形總是在屏幕上來回晃動” 但是當(dāng)我問他觸發(fā)源設(shè)置得對不對， 觸發(fā)電平設(shè)置得合適否，是否采用了合適的觸發(fā)方式等問題時，我沒有得到答案；即使有時遇到我心目中的高手，我也常發(fā)現(xiàn)他們對觸發(fā)的基本概念都沒有建立起來。

2、我喜歡在寫作某個主題之前 google 一下，但是很遺憾我沒有找到一篇堪稱完整的 啟蒙文章。雖然三家示波器廠家的PPT講稿中都有很多關(guān)于觸發(fā)的，但細致介紹觸發(fā)的中文文章真的很少。當(dāng)然，這也是幸運的，因為我的拙文也許將是很多工程師茅塞頓開的啟蒙 之作。觸發(fā)是數(shù)字示波器區(qū)別于模擬示波器的最大特征之一。數(shù)字示波器的觸發(fā)功能非常地豐富，通過觸發(fā)設(shè)置使用戶可以看到觸發(fā)前的信號也可以看到觸發(fā)后的信號。對于高速信號的分析，其實很少去談觸發(fā)，因為通常是捕獲很長時間的波形然后做眼圖和抖動分析。觸發(fā)可能對于低速信號的測量應(yīng)用得頻繁些，因為低速信號通常會遇到很怪異的信號需要通過觸發(fā)來隔離。假如示波器的觸發(fā)電路壞了，

3、 示波器仍然可以工作，只是這時候看到的波形在屏幕上來回 晃 動”或者說在屏幕上閃啊閃的。這其實相當(dāng)于您將觸發(fā)模式設(shè)置為“Auto狀態(tài)并把觸發(fā)電平設(shè)置得超過信號的最大或最小幅值。示波器的采集存儲器是一個循環(huán)緩存，新的數(shù)據(jù)會不斷覆蓋老的數(shù)據(jù)，直到采集過程結(jié)束。如圖一所示。沒有觸發(fā)電路，這些采集的數(shù)據(jù)不斷地這樣新老交替，在屏幕上視覺上感覺波形在來回 晃動” Auto Setup 是自動觸發(fā)設(shè)置，示波器根據(jù)被測信號的特點自動設(shè)置示波 器的水平時基，垂直靈敏，偏置和觸發(fā)條件，使得波形能顯示在示波器上。其主要目的是保證波形能顯示出來， 這對于拿到示波器不知道如何使波形出來”的新手是有用的。但如果不理解觸發(fā)

4、的概念，通過 Auto Setup的設(shè)置就開始觀察，測量甚至得出結(jié)論是不對的。示 波器畢竟是工程師的眼睛，工程師需要透徹掌握這個工具，用好這雙眼睛。所謂觸發(fā)，按專業(yè)上的解釋是：按照需求設(shè)置一定的觸發(fā)條件，當(dāng)波形流中的某一個波形滿足這一條件時，示波器即實時捕獲該波形和其相鄰部分，并顯示在屏幕上。觸發(fā)條件的唯一性是精確捕獲的首要條件。為了觀察特定波形之前發(fā)生的更多事件，把觸發(fā)點往顯示 窗口右方推移一段時間，即是延遲觸發(fā)；為了了解特定波形之后發(fā)生的更多事件，把觸發(fā) 點往顯示窗口左方推移一段時間，即是超前觸發(fā)。如圖二所示。在數(shù)字示波器中，觸發(fā)點可以位于采集存儲的記錄的任何位置。如圖一的右邊圖形，觸發(fā)點

5、停留在采集存儲的中間時刻。為了更形象地理解觸發(fā)，我常用一段很酸的話來形容。所謂觸發(fā)，就是在此刻停留”或者說是等待那一刻”觸發(fā)電路可以理解為有那么一雙純情的眼睛在注視在她面前走過的每一 個人（信號流），當(dāng)她看到她的意中人（觸發(fā)條件）時，她的眼睛凝視這個人，讓意中人停 留在她注視的位置（觸發(fā)點）。但她會繼續(xù)尋找她的下一個意中人。每次找到了意中人，她都會讓意中人在她注視的位置（觸發(fā)點）停留。因此，她的眼睛注視點（觸發(fā)點）的位置只停留那些意中人（滿足條件的波形）。圖一數(shù)字示波器的存儲器是循環(huán)緩存圖二觸發(fā)的原理示意圖讓我們從上面純 美的注視的想象中回到專業(yè)述語的解釋。所謂觸發(fā)，我理解的作用有兩點：第一，

6、隔離感興趣的事件。第二，同步波形，或者說穩(wěn)定顯示波形。為說明清楚這兩個作用，我們先來回顧一下設(shè)置觸發(fā)時要關(guān)注的一些方面：觸發(fā)源，觸發(fā)點，觸發(fā)電平，觸發(fā)模 式，觸發(fā)方式。觸發(fā)源：就是以哪個通道的信號作為觸發(fā)對象。觸發(fā)源可以是示波器的任意通道也可以是外部通道。如圖三所示選擇的觸發(fā)源為C2,即通道2。在同時測量四路信號時，選擇哪種信號作為觸發(fā)源有時侯有一些技巧，這和您希望調(diào)試的問題有關(guān)。譬如您需要同時查看六路信號的上電時序，但示波器只有四個通道， 這時候可以通過兩次開機的單次觸發(fā)捕獲，先捕獲四路信號，并將這四路信號保存為數(shù)據(jù)文件使得能來重新調(diào)回示波器，然后再來捕獲三路（如果您在觸信號，這兩次捕獲中以

7、相同的上電復(fù)位信號作為觸發(fā)源使得波形能夠同步。 發(fā)源的選擇方面有什么好的測試案例，歡迎分享給大家。）DC圖三觸發(fā)設(shè)置界面一一觸發(fā)源觸發(fā)點：觸發(fā)點有時侯也叫觸發(fā)延遲，但我覺得就叫觸發(fā)點更直觀些。它的含義剛已有所解釋，就是眼睛注視的點， 就是示波器讓波形停留的時刻，也就是示波器上紅色的小三角對應(yīng)的位置，如圖四所示，紅色圈中的小紅三角點就是觸發(fā)點。設(shè)置好觸發(fā)條件后，觸發(fā)點的位 置對應(yīng)的波形應(yīng)都是滿足觸發(fā)條件的?；蛘哒f示波器讓滿足觸發(fā)條件的波形隔離在這個觸發(fā)點的位置。 關(guān)于觸發(fā)點的設(shè)置，我記得我工作時第一個老板教我用示波器的第一招就是觀 察電源開機的軟啟動過程時的示波器設(shè)置。他強調(diào)一定要將觸發(fā)點移到示

8、波器的靠近左邊的 位置再設(shè)置好觸發(fā)條件后用單次觸發(fā)。將觸發(fā)點向左移是為了充分利用示波器的存儲空間。在我來力科的培訓(xùn)中，老板告訴我，每次設(shè)置示波器時都要先看看觸發(fā)點、觸發(fā)電平在哪里。最好先將觸發(fā)點設(shè)置在中間位置以方便觀察和調(diào)節(jié)，因為示波器的波形擴展時是以觸發(fā)點為對稱點展開的。在力科示波器的面板上可以簡單的按一下Delay鍵使觸發(fā)點自動回到屏幕中間位置。戟上畫掙事觸發(fā)電平：觸發(fā)電平是指信號需要達到該電平才能被觸發(fā)。在圖四中觸發(fā)電平為右邊紅色小三角的位置相對于零電平的幅值大小， 也即兩條白線之間的幅值， 此例中該數(shù)值為圖中右下 角紅色方框標(biāo)示的1.00V這個數(shù)值。設(shè)置任何觸發(fā)條件都需要有一個具體的觸

9、發(fā)電平。觸發(fā)電平定義了信號是否為滿足觸發(fā)條件的事件” 圖四中的信號有上升沿，但該上升沿不一定是觸發(fā)電路感興趣的事件，也許純美的眼睛想尋找的是個子更高（觸發(fā)電平的幅值更高）的意中人（滿足觸發(fā)條件的信號）。在上升沿觸發(fā)時，只有該上升沿在上升的過程中達到觸發(fā)電平的位置才認為是事件”從而被 隔離”在觸發(fā)點。觸發(fā)電平可以在 Trigger菜單中設(shè)置，也可以通過面板上的旋鈕來調(diào)節(jié)。很多觸發(fā)方式的條件都是相對于觸發(fā)電平而言。譬如寬度觸發(fā)，觸發(fā)電路識別的寬度 （時間間隔）并不是上升沿的50%到下一個上升沿的 50%，而是觸發(fā)電平穿越兩個上升沿的交叉點之間的時間間 隔。如圖六所示，以藍線從觸發(fā)電平的位置穿越波形

10、，和觸發(fā)點的位置對應(yīng)的脈寬相交的兩個藍點之間的時間間隔為觸發(fā)條件滿足的寬度大小。在圖例中是3ns-10ns之間， 這也就是說觸發(fā)功能隔離了我們感興趣的3ns-10ns之間的脈沖寬度。 記得我在做研發(fā)的時候，用的示波器存儲深度很低，為了捕獲到MOSFET的最大值，并不是一次捕獲很長時間的VDS電壓信號來自動測量峰值，而是不斷地調(diào)節(jié)觸發(fā)電平的幅值，漸漸使觸發(fā)電平提高以查看是否能觸發(fā)到信號。TRIGGERLEVEl二一 一十亠和劇ADY IK1GD SETUPAUTONORM At SINGLE STI圖五示波器面板按鈕的觸發(fā)部分觸發(fā)模式：示波器有四種觸發(fā)模式，Auto,Normal,S in gl

11、e,Stop 。如圖五面板所示。 很多工 程師不了解Auto和Normal。Auto是指不管是否滿足觸發(fā)條件，都實時刷新波形，這時候 示波器的屏幕上的波形通?？雌饋硎腔蝿印钡?。Normal是指滿足觸發(fā)條件才觸發(fā)，否則波形會靜止不動，并且對于力科示波器在屏幕的右下角有紅色的提示："Waiting for Trigger 。Single指僅捕獲第一次滿足觸發(fā)條件的波形，捕獲后就停止。Stop指強制讓波形靜止不動。圖五所示的面板上的綠色的TRIG等的閃爍快慢代表了觸發(fā)速率的快慢。Tffirvti圖六寬度觸發(fā)中寬度的是如何定義的 觸發(fā)功能:示波器的觸發(fā)功能主要有兩點，第一，隔離感興趣的事件。

12、 第二，同步波形，或者說穩(wěn)定顯示波形。隔離感興趣的事件，就是在觸發(fā)點處隔離的事件是滿足觸發(fā)條件的信號。如下圖所示，在觸發(fā)點隔離的事件是總小于47.5ns或大于52ns的脈寬，該脈寬的計算是以觸發(fā)電平穿越觸發(fā)點處的脈寬波形的交叉點處的時間間隔。圖一觸發(fā)的首要功能是隔離感興趣的事件同步波形，就是找到一種觸發(fā)方式使波形不再晃動”也就是找出信號的規(guī)律性來同步信號。如圖二所示的信號，每組數(shù)據(jù)包里有四個脈沖， 這四個脈沖并不是等時間間隔的，如果用上圖二同步信號使波形能穩(wěn)定顯示升沿觸發(fā)，則波形不能同步，視覺上在晃動”但是每組數(shù)據(jù)包是等時間間隔到來的，如果以每組數(shù)據(jù)包的第一個脈沖的上升沿作為觸發(fā)源，則能穩(wěn)定顯

13、示波形。因此可以用邊沿延遲觸發(fā)，在前一個上升沿到來之后，延遲一段時間再觸發(fā)下一個上升沿，在上例中需要延遲的時間為標(biāo)識的藍色的時間間隔部分。下面我們來逐一解釋各種觸發(fā)方式。邊沿觸發(fā)（Edge）：邊沿觸發(fā)是最常用最簡單最有效的觸發(fā)方式，絕大多數(shù)的應(yīng)用都只是用邊沿觸發(fā)來觸發(fā)波形。邊沿觸發(fā)僅是甄測信號的邊沿、極性和電平。當(dāng)被測信號的電平變化方向與設(shè)定相同（上升沿或下降沿），其值變化到與觸發(fā)電平相同時，示波器被觸發(fā)，并捕捉波形。如圖三所示， 在觸發(fā)點停留的總是上升沿。上升沿在上升的過程中如果能達到觸發(fā)電平的高度就被觸發(fā)， 否則在Normal模式下示波器上的波形靜止不動，示意波器的右下角提示"w

14、aiting fortriggeri ngElrltCHtTlBBilffWMiaibJkHEIBl.OSikHzUM*拐啊那kHzMMT1aUCrsvJ rKhrr i-. l A r -r"s J04 20圖三邊沿觸發(fā)由邊沿觸發(fā)引伸的是邊沿延遲觸發(fā)(holdoff )，前面在解釋示波器觸發(fā)的第二個功能時有提到。每次觸發(fā)到前一個邊沿之后，等待設(shè)定的延遲時間或延遲事件再觸發(fā)下一個滿足條件的邊沿，最長可延遲20s或9,999,999個事件。事件是相對于觸發(fā)電平而言，在圖二的例子中觸發(fā)電平在圖示位置，需要延遲3個事件；如果觸發(fā)電平超過矮脈沖的高度，則延遲兩個事件。圖三是一個實際的測試案例

15、，包絡(luò)是一系列頻率和幅值變化的正弦波信號，客戶需要知道頻率的最大值和最小值。如果不能穩(wěn)定觸發(fā)則每次通過停止波形然后調(diào)節(jié)測量參數(shù)的門限來統(tǒng) 計多次測量的最大最小值，非常繁瑣。如果用邊沿延遲觸發(fā)方式同步該波形，測量的門限固定在一個范圍內(nèi)，利用統(tǒng)計功能測量出持續(xù)捕獲到的包絡(luò)的頻率最大值和最小值。書口Ifl圖四邊沿延遲觸發(fā)寬度和毛刺觸發(fā)根據(jù)信號寬度值/毛刺值觸發(fā)，可選正向或負向?qū)挾?/毛刺，可用于捕捉信號中的罕見寬度 /毛刺信號。圖五的觸發(fā)設(shè)置含義是，當(dāng)C2的脈沖在觸發(fā)電平處的正脈寬在90ns和120ns之間時被隔離，觸發(fā)點停留的位置是脈沖的下降沿。如果觸發(fā)的是負脈寬，則觸發(fā)點停留的位置是脈沖的上升沿

16、。脈寬的范圍定義可以是小于，大于，在范圍內(nèi)或范圍外。毛刺觸發(fā)和寬度觸發(fā)類似。HM嚥上!圖五寬度/毛刺觸發(fā)寬度/毛刺觸發(fā)在實際測試中應(yīng)用很多。圖六的例子中，客戶希望穩(wěn)定顯示該波形，能持續(xù)Tnflpgef M：葉 tnd 祺 «pul&e MJth 仗 wiEhlnnangnwii禍F辜雷Hi鈾卸Kt測量虛線范圍內(nèi)的信號的眼圖，因此，可以用正寬度觸發(fā)，但觸發(fā)電平不得高于連續(xù)信號的最低值的位置。圖六寬度觸發(fā)應(yīng)用間隔觸發(fā)：根據(jù)相鄰的同極性的沿的時間來觸發(fā)，正到正或負到負。設(shè)定的條件也可以小于、大于、在范圍內(nèi)或范圍外。圖七的觸發(fā)設(shè)置含義是：當(dāng)穿越觸發(fā)電平的相鄰正沿之間的時間間隔在1.5

17、us到2.5us之間時被觸發(fā)。圖中一定要將觸發(fā)電平設(shè)置為超過欠幅的矮脈沖，否則條件永遠不會滿足。vtrfc* TimrtK* hi曲h Dipl*乂”HiPiLim« hwqMUI 2?圖七間隔觸發(fā) 條件觸發(fā)：條件觸發(fā)是兩個通道之間的關(guān)聯(lián)觸發(fā)。當(dāng)?shù)诙€波形設(shè)定條件滿足一次后，在第一個波形邊沿處觸發(fā)。圖八的觸發(fā)設(shè)置含義是：在C2的上升沿達到觸發(fā)電平 200mV時，觸發(fā)C2的上升沿但前提是在這之前 C3的電平曾超過了 500mV。圖八條件觸發(fā)條件觸發(fā)常被應(yīng)用在 DDR測試中，圖九中客戶為了看 data信號C1的眼圖，他設(shè)置為觸發(fā) C3的DQS信號，但前提是要等 C4的TriggerPin

18、信號達到一定的電平。圖九條件觸發(fā)的應(yīng)用狀態(tài)觸發(fā)：狀態(tài)觸發(fā)和條件觸發(fā)類似。當(dāng)?shù)诙€波形設(shè)定條件滿足并保持該狀態(tài)后，在第一個波形邊沿處觸發(fā)。它要求第二個波形達到某個條件之后保持該狀態(tài)。圖十的觸發(fā)設(shè)置含義是：在C3的上升沿達到觸發(fā)電平 500mV時，觸發(fā)C2的上升沿但前提是在這之前C2的電平超過了500mV并一直保持超過500mV的狀態(tài),而且要等到C2的上升沿有3次達到觸發(fā)電平之后才 觸發(fā)。圖十狀態(tài)觸發(fā)的電平低，它們同時滿足這個條jSDm1Al rpiN * m LH：Wi*Distil CVvlhiLMH邏輯觸發(fā)： 各通道信號分別同時滿足所設(shè)定邏輯電平條件及所選擇的邏輯關(guān)系后觸發(fā)?？蛇x邏輯條件與（And），非與（Nand），或（Or），非或（Nor）。圖一的觸發(fā)設(shè)置含義是： C1 于775mV,C2的電平高于 500mV,C3的電平低于 500mV，C4的電平高于 350mV圖十一邏輯觸發(fā)件時觸發(fā)。漏失觸發(fā)：C2的最后一個當(dāng)信號最后的邊沿消失了設(shè)定的時間后觸發(fā)。圖十二的觸發(fā)設(shè)置含義是：在 上升沿消失之后等待 750ns被觸發(fā)。圖十二漏失觸發(fā)欠幅觸發(fā)：當(dāng)脈沖序列的寬度不確定， 大多數(shù)脈沖信號的幅值相同， 但有小概率的欠幅信號時所需要采 取的一種觸發(fā)方式。當(dāng)脈沖穿越了第一個門限電平， 但在一定的時間范圍內(nèi)不能穿越另外