오실로스코프의 여러 가지 트리거 방식에 대해 알아보기

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먼저 오실로스코프의 트리거가 무엇인지 간단히 살펴보겠습니다.신호는 끊임없이 변화하기 때문에, 모든 신호를 그대로 오실로스코프에 표시하면 매우 혼란스러워져서 제대로 볼 수 없습니다. 그렇게 되면 문제를 해결하기 위해 신호를 관찰하는 것도 불가능해집니다.신호는 대부분의 경우 특정한 규칙에 따라 주기적으로 나타나므로, 우리가 그 반복되는 패턴을 찾아내어 매번 반복될 때마다 그 모습을 오실로스코프에 표시해 주기만 하면, 신호를 안정적으로 관찰할 수 있습니다.신호를 안정적으로 표시하는 것이 바로 트리거이며, 동기 스캔이라고도 합니다.그리고 신호의 반복 패턴을 찾는 것이 바로 트리거 방식을 선택하는 과정입니다.이제 오실로스코프에서 흔히 사용되는 트리거 방식들과, 그것들이 어떻게 신호의 반복 패턴을 찾는 데 도움을 주는지 살펴보겠습니다.오실로스코프에서 가장 흔하고 자주 사용되는 트리거 방식은 엣지 트리거입니다.대부분의 신호는 상승과 하강을 주기적으로 반복하기 때문입니다.에지 트리거란, 신호의 에지가 설정된 트리거 레벨에 도달하여 계속 상승하거나 하강할 때 오실로스코프가 작동하여 그 순간의 신호를 표시하는 것을 말합니다.에지 트리거에서는 상승 에지, 하강 에지 또는 양방향 에지를 트리거 지점으로 선택할 수 있습니다.일반적으로는 상승 에지나 하강 에지를 선택하는데, 양쪽 에지가 모두 존재할 경우 신호의 상승과 하강이 모두 트리거되어 신호가 불안정하게 요동치게 되기 때문입니다.이제 파형의 폭에 따른 트리거 방식을 살펴보겠습니다. 이름에서 알 수 있듯이, 파형의 폭에 따른 트리거 방식이란 신호의 폭이 특정 조건에 도달하면 오실로스코프가 작동하는 방식입니다.정극성 펄스에서 트리거될 때, 제한 조건이 참이면 트리거는 펄스가 높은 값에서 낮은 값으로 전환될 때 발생합니다；음의 극성 펄스에서 트리거될 때, 제한 조건이 참이면 트리거는 펄스가 낮은 값에서 높은 값으로 전환될 때 발생합니다.위 그림의 사각파 신호와 같이, 타임베이스의 크기를 통해 펄스 폭이 약 500μs 정도라는 것을 알 수 있습니다. 따라서 펄스 폭이 515μs보다 작으면 안정적인 파형을 얻을 수 있는 조건이 충족됩니다.설정된 극성은 양극이므로, 트리거 위치는 펄스가 높은 값에서 낮은 값으로 내려갈 때입니다.그럼 논리 트리거를 살펴보겠습니다.논리 트리거는 아날로그 채널 간의 레벨이 특정 논리 연산(과, 또는, 비과, 또는비)의 결과를 만족하고, 신호 전압이 설정된 트리거 레벨 및 트리거 논리 폭에 도달했을 때 발생합니다.위 그림의 첫 번째 그래프에서는, CH1의 값이 2.92V 미만인 트리거 수준에 도달하고, 동시에 (AND) CH2의 값이 -320mV보다 높은 트리거 수준에 도달할 때 트리거가 발생합니다. 신호의 폭은 고려되지 않습니다. 신호를 보면 이 조건을 만족하므로, 신호는 안정적입니다.반면 두 번째 그래프는 정반대로, CH1이 2.92V보다 높은 트리거 수준에 도달하고, 동시에 (AND) CH2가 -320mV보다 낮은 트리거 수준에 도달할 때만 트리거되며, 신호의 폭은 고려되지 않습니다. CHI와 CH2가 명백히 동일한 신호이기 때문에, 2.92V보다 크면서 동시에 -320mV보다 작은 전압 값은 존재할 수 없습니다.보시다시피, 이때 신호는 트리거 조건을 만족하지 않아 불안정합니다.이제 N-에지 트리거를 살펴보겠습니다.이 트리거 방식은 이해하기 쉬운데, 트리거 신호가 지정된 대기 시간 후 N번째 에지에서 트리거될 때, 이를 N번째 에지 트리거라고 합니다.위 그림과 같이, 신호는 다섯 번째 상승 에지에서 트리거됩니다.다음은 오버플로우 트리거입니다.고저 전압 임계값을 설정함으로써, 한 임계값은 넘었지만 다른 임계값은 넘지 않은 펄스들을 트리거합니다.위의 두 개의 신호 그래프를 보면 이해하는 데 도움이 됩니다.첫 번째 그래프의 첫 번째 펄스는 트리거 레벨의 하한을 넘었지만, 상한은 넘지 않았으므로 조건을 만족하여 첫 번째 펄스부터 트리거됩니다.두 번째 그래프의 첫 번째 펄스는 트리거 수준의 하한선을 넘었을 뿐만 아니라 상한선도 넘었기 때문에 조건을 만족하지 못합니다. 반면 두 번째 펄스는 조건을 만족하므로, 두 번째 펄스부터 트리거가 발생합니다.부족 주파수 트리거에서의 ‘보다 큼’, ‘보다 작음’, ‘같지 않음’ 조건은 펄스 폭을 의미하며, 위 그림에서는 설정하지 않았습니다.그런 다음 기울기 트리거를 살펴보겠습니다.기울기 트리거는 신호가 한 레벨에서 다른 레벨로 이동하는 기울기 시간이 설정된 시간 조건을 충족할 때 트리거가 발생하는 것을 말합니다.위 그래프의 신호에서, 상승 에지의 기울기 시간이 250μs에서 5ms 사이일 때 트리거되며, 트리거 시작점은 트리거 레벨의 상한선에 위치합니다.이 신호의 기울기 시간은 대략 한 칸, 즉 4ms 정도로, 트리거 조건을 충족하기 때문에 파형이 안정적일 수 있습니다.타임아웃 트리거는 일종의 슬로프 트리거와 유사한데, 신호가 트리거 레벨과 만나는 지점부터 트리거 레벨 위(또는 아래)에서 설정된 시간 동안 지속될 때 트리거가 발생하는 것을 말합니다.양의 극성은 입력 신호의 상승 에지가 트리거 레벨에 도달할 때 계측을 시작함을 의미하며, 음의 극성은 입력 신호의 하강 에지가 트리거 레벨에 도달할 때 계측을 시작함을 의미합니다.위 그래프의 신호에서는, 신호의 상승 에지가 트리거 레벨을 통과한 후 9ms 지점에서 트리거되도록 설정되어 있습니다. 신호가 이동한 거리는 2칸 조금 넘는 수준이며, 시간 기준은 4ms이므로 정확히 9ms 정도가 됩니다.비디오 트리거는 비디오 신호를 위해 특별히 고안된 트리거 방식으로, 비디오의 규격에 따라 다르며 일반적으로 PAL/625, SECAM, NTSC/525, 720P, 1080I, 1080P 등의 규격이 있습니다.비디오 트리거는 다양한 전압 레벨에서 작동할 수 있으며, 필요에 따라 적절한 전압 레벨을 조정하여 파형을 관찰할 수 있습니다.비디오 신호의 파형 세부 사항을 더 잘 관찰하기 위해, 먼저 저장 깊이를 조금 높여둘 수 있습니다.비디오 신호의 트리거 조정 과정에서, 디지털 오실로스코프는 다단계 그레이스케일 표시 기능을 갖추고 있어서, 서로 다른 밝기가 신호의 서로 다른 부분들의 주파수를 반영해 줍니다.경험이 풍부한 사용자는 디버깅 과정에서 신호의 품질을 신속하게 판단하여 이상 상황을 발견할 수 있습니다.