Поговорим о нескольких способах триггеринга осциллографа

Thread Content

Давайте сначала кратко вспомним, что такое триггер осциллографа. Поскольку сигналы постоянно меняются, если отображать их все сразу на осциллографе, это приведет к большой путанице, и мы вообще не сможем их четко увидеть, а значит, и не сможем анализировать сигналы для решения проблем. Учитывая, что сигналы в большинстве случаев появляются периодически по определенному закону, нам достаточно выяснить этот закон повторения и отображать каждое повторение на осциллографе. Таким образом можно будет стабильно наблюдать за сигналом. Такое стабильное отображение сигнала и является триггером, его также называют синхронным сканированием. А поиск закономерностей повторения сигналов — это процесс выбора способа активации. Далее рассмотрим, какие существуют распространенные способы триггеринга в осциллографе и как они помогают нам выявлять закономерности повторения сигнала. Самый распространенный и часто используемый способ триггеринга осциллографа — это триггеринг по краю сигнала. Потому что большинство сигналов имеют периодические изменения вверх и вниз. Триггеринг по краю означает, что когда край сигнала достигает определенного уровня триггера и продолжает подниматься или понижаться, осциллограф срабатывает и отображает сигнал в этот момент. Можно увидеть, что для триггерования по краю можно выбрать точку триггерирования — восходящий край, нисходящий край или оба края. Как правило, выбирается либо подъемный, либо спадающий край сигнала, поскольку при наличии обоих кромок сигнал будет активироваться как при подъеме, так и при спаде, что часто приводит к нестабильности и колебаниям сигнала. Далее рассмотрим триггерирование по ширине импульса. Как следует из названия, триггерирование по ширине импульса заключается в том, что когда ширина сигнала достигает определенного значения, осциллограф совершает триггерирование. При срабатывании от импульса положительной полярности, если условие ограничения выполняется, срабатывание произойдет при переходе импульса с высокого уровня на низкий ； При запуске на импульсе отрицательной полярности, если условие ограничения выполняется, запуск произойдет при смене импульса с низкого на высокий уровень. Как показано на графике сигнала в виде квадратичной волны, судя по длительности импульса, её ширина составляет примерно 500 мкс. Условием для получения стабильной формы сигнала является то, чтобы ширина импульса была меньше 515 мкс. Установленный полюс — положительный, поэтому момент срабатывания наступает при падении импульса с высокого уровня до низкого. Затем давайте рассмотрим логические триггеры. Логическое срабатывание происходит тогда, когда уровни напряжения на аналоговых каналах соответствуют результатам определенных логических операций (И, ИЛИ, НЕ-И, НЕ-ИЛИ), и при этом напряжение сигнала достигает установленного уровня срабатывания и заданной ширины логического срабатывания. На первом изображении вверху срабатывание происходит, когда значение уровня сигнала CH1 ниже 2,92 В, а значение уровня сигнала CH2 выше -320 мВ; при этом не учитывается ширина импульса сигнала. Из сигнала видно, что это условие выполняется, поэтому сигнал стабилен. Во втором графике ситуация обратная: срабатывание происходит тогда, когда значение CH1 превышает пороговое значение 2,92 В, а значение CH2 меньше порогового значения в -320 мВ; при этом не учитывается размер импульса сигнала. Поскольку CHI и CH2 являются, очевидно, одним и тем же сигналом, не может существовать такого значения напряжения, которое было бы одновременно больше 2,92 В и меньше -320 мВ. Как видно, в этот момент сигнал не соответствует условиям активации, поэтому он нестабилен. Далее рассмотрим срабатывание по N краям. Этот способ срабатывания легко понять: он означает, что сигнал срабатывания появляется на N-й кромке после истечения указанного времени бездействия, то есть происходит срабатывание на N-й кромке. Как показано на рисунке выше, сигнал генерируется при пятом восходящем крае. Следующий — триггер недостаточной амплитуды. Путем установки пороговых значений для высокого и низкого уровней сигнала активируются те импульсы, которые превышают один из порогов, но не превышают другой. Давайте посмотрим на эти два графика сигналов, чтобы лучше понять. Первый импульс на первой диаграмме превысил нижний порог срабатывания, но не превысил верхний порог срабатывания, поэтому условия были выполнены, и срабатывание началось с первого импульса. Во втором графике первый импульс не только превышает нижний порог активации, но и превышает верхний порог активации, поэтому не соответствует условиям, тогда как второй импульс соответствует условиям, в связи с чем активация начинается с второго импульса. Условия «больше», «меньше» и «не равно» в срабатывании по недостатку амплитуды относятся к ширине импульса; в приведенной выше диаграмме они не настраивались. Затем давайте рассмотрим триггер на угол наклона. Триггеринг по углу наклона означает, что триггер срабатывает, когда время, за которое сигнал переходит с одного уровня на другой, соответствует установленным временным условиям. Как показано на графике сигнала, угол наклона при росте уровня сигнала должен находиться в диапазоне от 250 мкс до 5 мс, чтобы произошло срабатывание; кроме того, точка начала срабатывания должна соответствовать верхнему пределу уровня срабатывания. Время, за которое меняется наклон этого сигнала, составляет примерно одну клетку, то есть около 4 мс, что соответствует условиям триггерирования; поэтому форма волны остается стабильной. Триггеринг по истечении времени, немного похожий на триггеринг по углу наклона, означает, что триггер срабатывает, когда с момента пересечения сигнала уровнем срабатывания проходит установленное время в состоянии выше (или ниже) этого уровня. Положительный знак означает, что счёт начинается при прохождении уровня срабатывания на восходящем краю входного сигнала, отрицательный знак — при прохождении уровня срабатывания на нисходящем краю входного сигнала. Как показано на графике сигнала, срабатывание установлено при превышении уровня срабатывания на восходящем краю сигнала через 9 мс. Можно видеть, что расстояние смещения сигнала составляет чуть более 2 ячеек; время интервала составляет 4 мс, что соответствует примерно 9 мс. Триггеринг по видео — это способ триггеринга, предназначенный исключительно для видеосигналов, и он различается в зависимости от формата видео. Как правило, существуют такие форматы, как PAL/625, SECAM, NTSC/525, 720P, 1080I и 1080P. Видео может быть запущено при различных уровнях напряжения; можно настроить подходящий уровень напряжения для наблюдения за формой волны. Чтобы лучше разглядеть детали формы волн в видеосигнале, сначала можно увеличить глубину хранения. В процессе настройки триггеров видеосигнала, благодаря функции многоступенчатого отображения серого цвета у цифрового осциллографа, различная яркость позволяет отражать частоты разных частей сигнала. Опытные пользователи могут быстро оценить качество сигнала в процессе настройки и выявить аномалии.