什么是示波器觸發？
什么是觸發？觸發是示波器非常重要的功能。即使用者設定一個條件，當被測信號滿足該條件的時候，示波器被激勵而捕獲當前的波形。使用示波器的多種觸發模式能幫助您發現產品問題。
如果沒有示波器觸發?
示波器將顯示混亂且不斷變化的波形。
幾乎不可能捕獲瞬態事件。
測量結果將缺乏一致性和精確性。
示波器觸發功能允許您在特定時間點啟動示波器的測量掃描。這對于捕獲周期性信號或研究瞬態事件非常有用。您可以配置觸發器，使其在信號的上升沿或下降沿，或任何輸入通道上的特定電壓電平上啟動掃描。您還可以設置觸發器，使其在輸入信號超出特定電壓范圍時啟動掃描。
示波器觸發原理
示波器觸發決定了輸入信號被捕獲的時間窗口，也就是何時記錄信息。它允許您捕獲瞬態事件，并通過提供穩定且可用的波形顯示來進行精確測量。
例如，您可以將觸發設置為當下降沿或上升沿超過閾值電壓值時觸發。這稱為邊沿觸發，是最常用的觸發模式之一。毛刺觸發允許在事件或脈沖寬度大于或小于指定時間長度時觸發。此功能對于查找可能不常出現的隨機毛刺或錯誤非常有用。根據測量目標，還可以設置許多其他觸發模式。
數字示波器擁有非常豐富的觸發功能，觸發的作用是捕獲所需要且穩定的信號波形，設置波形的時間零點。
示波器的觸發功能決定示波器捕獲目標信號的難易程度

數字示波器基本結構
示波器觸發的作用是什么？
每一次采集信號都以滿足觸發條件的時刻為基準點；
每一次采集的信號都以此同步，從而顯示穩定的波形；
過濾掉用戶不關心的波形，捕獲用戶需要的波形；

數字示波器觸發主要有兩種類型：硬件觸發和軟件觸發。
硬件觸發使用示波器的內部觸發電路在所需的時間點啟動測量掃描。
軟件觸發使用連接到示波器的計算機啟動測量掃描。
什么是觸發控件？
使用這些示波器觸發控件，您可以設置觸發模式，并根據模式指定觸發事件，例如特定的脈沖寬度、極性、上升沿或下降沿等。您還可以設置觸發信號的耦合方式（交流或直流）以及觸發的輸入源。例如，您可以將觸發信號設置為與您正在采樣和分析的信號相關的其他信號。
示波器觸發控件
一個單獨的按鈕可用于調整觸發器的水平位置。將水平延遲設置為零會將觸發器置于屏幕中心，從而顯示事件發生前后的信息。如果您正在分析故障并需要了解故障原因，這將非常有用。
如何使用示波器的多種觸發模式發現產品問題？
示波器觸發功能
在電子行業中，不論研發、測試還是生產環節，都隨處可見示波器的蹤影。這是因為，“毛刺”、“欠壓”、“錯碼”等曾經令人苦惱萬分的這些問題，到了示波器這位猛將面前統統迎刃而解。
示波器的基本觸發有：邊沿觸發、依次按邊沿觸發、脈沖寬度觸發、碼型觸發、或觸發、上升/下降時間觸發、第N個邊沿觸發、矮脈沖觸發、建立和保持觸發、視頻觸發、串行總線觸發。
邊沿觸發 - 幫助捕獲到被測信號電平開始變化時候的波形
示波器的入門可謂十分輕松，每一位剛接觸示波器的初學者，都可以用 Auto Scale（自動定標）功能輕易地捕捉到波形。
邊沿觸發原理

邊沿觸發是示波器默認的觸發條件，示波器將輸入信號與預先設置的觸發電平進行比較，當信號由低于閥值電平變換到高于閥值電平時，即是上升沿觸發，反之則為下降沿觸發。

其他邊沿觸發條件
脈沖寬度觸發-設置相應的脈沖觸發對特定長度的正負電平脈沖進行觸發。
毛刺觸發 -針對特別窄的脈沖
建立/保持時間觸發-數據的跳變時刻相對時鐘滿足一定的建立/保持時間關系，通過建立/保持時間觸發設置可捕獲時序違規的狀態。
矮脈沖觸發-用于捕獲信號波形中在設定的幅度范圍內的波形（信號的跳變超過了一定范圍又沒有達到預期的效果），也稱欠幅觸發。

Auto Scale所用的是最基礎的“邊沿觸發”，它可捕獲 25 Hz以上頻率、大于 0.5% 的占空比和大于 10 mV 峰峰值電壓幅度的重復波形。當信號不滿足上述要求或想要捕獲波形中的“毛刺”“欠壓”“錯碼”等信息時，用Auto Scale就無能為力。此時，需要用到其他的“高級”觸發模式。
入門級的 Auto Scale 所采用的“邊沿觸發”，通過查找波形上的指定沿（上升沿或下降沿等）和電壓電平來識別觸發。比如向示波器通道1輸入一個正弦波串，希望在波形的上升沿觸發。利用“邊沿觸發”，選擇觸發源為通道1；選擇斜率為上升沿；并調整 Trigger Level（觸發電平）。

如圖，表示觸發時間點，符號表示Trigger Level，采用“斜率↑”上升沿觸發：

圖<1>邊沿觸發
碼型觸發- 幫助捕獲信號結束時的波形
“邊沿觸發”可以捕獲到被測信號電平開始變化時候的波形，那么如何捕獲一段信號結束時（如 圖<2>）的波形呢？
例如，您想觀察電源關斷輸出瞬間的波形變化。“邊沿觸發”顯然是無法完成這項工作的。這時需要用到“碼型觸發”。我們只需要設置觸發條件為波形停止（碼型為 0）1.06 ms后（時間限定超時> 1.06 ms）觸發，就可以成功捕獲該波形：

圖<2>碼型觸發
矮脈沖觸發 - 幫助抓取這些幅度異常的波形
當我們獲得了如圖<3>的長波形，發現其中有很多幅度異常的波峰，想要抓取這些幅度異常的波形，就需要用到“矮脈沖觸發”。
例如晶振廠家，在驗證晶振頻率的同時，還需要關注其電平信號大小，是否準確。 如上圖所示是一個晶振生成的的幾個脈沖串。如圖<4> ，在途中紅色圈中電平值明顯與信號標準電平不同，我們需要關注哪些信號？不同的電平持續時間又是怎樣的？這些問題可以交給“矮脈沖觸發”來完成。
“矮脈沖觸發”可以捕獲到該“欠幅”的波形，在此基礎上再調整“限定符”，可以分別捕獲到脈寬不同的“欠幅”波形
建立和保持觸發-如何捕捉到違規信號？
下面我們來看下違規測試，這就涉及了另一種觸發模式“建立和保持時間”。
什么建立時間和保持時間？
首先我們要明確什么建立時間和保持時間。數據從一個器件傳遞到另一個器件時通常使用時鐘信號進行同步。而數據信號在時鐘信號出現前必須要保持穩定一段時間，這樣是為了確保時鐘采樣穩定、準確、可靠,這段時間是必要的建立時間（setup time）。另外，數據信號還需要在時鐘沿出現后保持一定的時間,這個時間稱之為保持時間（hold time）。 我們知道了這兩個時間的概念后,在理解建立和保持時間觸發就容易多了。
對于同步時鐘與信號之間的建立時間和保持時間，不滿足條件的區域我們稱為違規區域，如何捕捉到這些違規信號呢？對于示波器來說這是個簡單的事情：借助觸發功能，設置相應的建立時間、保持時間，完成違規捕獲任務。
是德科技的示波器內置的“建立和保持觸發”可以輕松得到建立時間和保持時間的容限。如圖<7>，示波器成功捕獲到了建立時間<25ns的波形。
依次按邊沿觸發 - 幫助隨機排查產品故障
如果在做抽樣檢測時， 質檢員想隨機排查產品故障，特別是當某一信號條件達成后，延遲一段時間后的某一邊沿的波形，就可以用到“依次按邊沿觸發”，如圖<8>，當 ch1 的脈沖上升沿來到后，示波器成功捕獲到了延遲 4ns 后 ch2 中滿足 Trigger Level 的第四個上升沿的波形。
第 N 個邊沿觸發 - 幫助捕獲到當信號閑置一段時間后的波形
和“依次按邊沿觸發”類似的，還有“第 N 個邊沿觸發”，可以捕獲到當信號閑置一段時間后的波形，如圖<9>，示波器成功捕獲了信號中時間超過 4us 后的滿足 Trigger Level 的第 2 個上升沿。示波器的這種邊沿觸發在實際工作中發揮著巨大的作用，快速準確發現問題。

除此之外，示波器還支持“視頻觸發”和“串行總線觸發”。
“視頻觸發”適用于 NTSC 和 PAL 標準的、以視頻 IRE 單位進行的光標測量。通過DSOX4VID 選件，將提供多種 HDTV 觸發標準，例如480p/60、567p/50、720p/50、720p/60、1080i/50、1080i/、1080p/24、1080p/25、1080p/30、1080p/50、1080p/60等。
“串行總線觸發”的選件非常豐富。您可以根據測試需求選擇I2C、SPI或RS232或CAN、LIN等等觸發和解碼功能。
數字示波器觸發常見問題解答
什么是示波器觸發源？
示波器觸發源是指可用于啟動測量掃描的信號。最常見的觸發源是示波器正在測量的通道。
示波器不一定需要由被測信號觸發。以下幾種觸發源可以觸發掃描：
? 任意輸入通道
? 除輸入通道信號之外的外部信號源
? 電源信號
? 示波器內部生成的信號
大多數情況下，您可以將示波器設置為由當前顯示的通道觸發。
請注意，無論是否顯示當前通道，示波器都可以使用備用觸發源。因此，您必須小心，避免在顯示通道 2 時意外觸發通道 1。
什么是噪聲抑制觸發耦合？
噪聲抑制觸發耦合是一項功能，它允許示波器在將觸發配置為在信號的上升沿或下降沿啟動掃描時忽略電噪聲。這在嘗試捕獲高速信號或研究電噪聲時非常有用。
使用示波器的觸發控制選擇所需的邊沿（正斜率或負斜率），然后啟用噪聲抑制功能。
什么是帶寬限制？
帶寬限制是一項限制被測信號帶寬的功能。這對于降低噪聲或研究電干擾非常有用。可以使用示波器的菜單或觸發對話框設置帶寬限制。
什么是帶寬增強？
帶寬增強是一項可以增加示波器帶寬的功能。這對于捕獲高速信號或分析電噪聲非常有用。帶寬增強通常通過使用更高的時基設置或增加每次測量的采樣數來實現。

什么是觸發校正？
由于示波器中的觸發路徑和數據采集路徑是兩個獨立的功能，觸發信號可能與數據略有偏差。如果時基設置不正確或觸發信號中存在電噪聲，則可能會出現這種情況。觸發校正功能允許您微調觸發信號和數據的同步，使它們保持同步。
什么是觸發控制？
觸發控制功能允許您穩定重復波形并捕獲單次波形。下圖顯示了典型的觸發控制前面板和屏幕菜單。
觸發使重復波形在示波器顯示屏上呈現靜態圖像。想象一下，如果每次掃描都從信號的不同位置開始，屏幕上的波形將會多么混亂（見下圖）。

什么是觸發電平和斜率？
您的示波器可能具有幾種不同的觸發類型，例如邊沿觸發、視頻觸發、脈沖觸發或邏輯觸發。邊沿觸發是最基本也是最常見的類型。
對于邊沿觸發，觸發電平和斜率控制提供了基本的觸發點定義。
觸發電路充當比較器。您可以選擇比較器一側的斜率和電壓電平。當觸發信號與您的設置匹配時，示波器會生成一個觸發信號。
? 斜率控制決定觸發點位于信號的上升沿還是下降沿。上升沿為正斜率，下降沿為負斜率。
? 電平控制決定觸發點出現在邊沿的哪個位置。下圖展示了觸發斜率和電平設置如何決定波形的顯示方式。

什么是觸發模式？
觸發模式決定了示波器在未檢測到觸發信號時是否繪制波形。常見的觸發模式包括正常模式和自動模式。
在正常模式下，只有當輸入信號達到設定的觸發點時，示波器才會進行掃描；否則（在模擬示波器上）屏幕會空白，或者（在數字示波器上）屏幕會停留在最后采集的波形上。如果電平控制沒有正確調整，普通模式可能會讓人感到困惑，因為您可能一開始看不到信號。
自動模式會使示波器進行掃描，即使沒有觸發信號。如果沒有信號輸入，示波器中的定時器會觸發掃描。這確保了即使信號電壓降至很低，顯示也不會消失。如果您要查看多個信號，并且不想每次都設置觸發信號，自動模式也是最佳選擇。
實際上，您可能會同時使用這兩種模式：普通模式更靈活，自動模式需要的調整更少。一些示波器還包含用于單次掃描、視頻信號觸發或自動設置觸發電平的特殊模式。
什么是觸發耦合？
就像您可以為垂直系統選擇交流或直流耦合一樣，您也可以為觸發信號選擇耦合方式。
除了交流和直流耦合之外，您的示波器可能還具有高頻抑制、低頻抑制和噪聲抑制觸發耦合功能。這些特殊設置有助于消除觸發信號中的噪聲，防止誤觸發。

什么是觸發延遲？
有時，要讓示波器在信號的正確部分觸發需要高超的技巧。許多示波器都具有一些特殊功能，可以簡化這項任務。
觸發延遲是指示波器無法觸發的可調節時間段。當您觸發復雜波形時，此功能非常有用，它可以確保示波器僅在第一個符合條件的觸發點觸發。下圖展示了如何使用觸發延遲來創建可用的顯示。
通過以上的描述，相信您對示波器觸發方式有一定的了解。在工作中，要根據自己波形的特點來選擇適合的觸發類型。

審核編輯 黃宇