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RIGOL技術(shù)站 | 示波器的觸發(fā)功能,你了解多少?(下)


  來源: RIGOL 時間:2021-12-07 編輯:清風(fēng)
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在上期文章《RIGOL技術(shù)站 | 示波器的觸發(fā)功能》一文中,小編介紹了示波器觸發(fā)的原理、概念、重要性等知識,對示波器的觸發(fā)功能有了初步的了解和認(rèn)識。本篇文章小編將繼續(xù)為大家介紹模擬觸發(fā)、數(shù)字觸發(fā)及數(shù)字觸發(fā)的幾種不同類型,充分了解示波器的觸發(fā)功能,以便在測量的過程中更好地幫助工程師!


01、觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)


數(shù)字示波器主要由以下幾個部分組成:

· AFE模擬前端電路:主要包括衰減器和放大器,用于信號調(diào)理;

· ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器:將探測的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字域處理信號;

· Trigger觸發(fā)單元:將捕獲用戶設(shè)置的觸發(fā)事件;

· Timebase時基:控制采樣時間,觸發(fā)位置處理;

· 波形數(shù)據(jù)處理:完成數(shù)字波形的采樣,獲取,存儲和數(shù)據(jù)處理;

· 顯示處理:完成波形繪制,波形相關(guān)的運(yùn)算,分析等功能。


數(shù)字示波器的觸發(fā)也存在模擬觸發(fā)和數(shù)字觸發(fā)兩類,數(shù)字觸發(fā)與模擬觸發(fā)最主要的差異在于觸發(fā)數(shù)據(jù)的來源不同:

· 模擬觸發(fā)的數(shù)據(jù)來自模擬前端,因此觸發(fā)單元處理的是模擬信號;

· 而數(shù)字觸發(fā)的數(shù)據(jù)來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC,觸發(fā)單元處理的是經(jīng)過ADC量化處理后的數(shù)字信號。


模擬觸發(fā)和數(shù)字觸發(fā)由于數(shù)據(jù)來源和類型不同,因此處理原理也就有差異。其基本的原理框圖如下:


▲數(shù)字示波器-模擬觸發(fā)


▲數(shù)字示波器-數(shù)字觸發(fā)


模擬觸發(fā)


模擬觸發(fā)有一些不足之處,其中觸發(fā)抖動是影響觸發(fā)穩(wěn)定度的重要因素。下圖是一個模擬觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)波形的典型效果,從圖中我們可以看到,由于信號觸發(fā)位置不固定,存在觸發(fā)抖動。


▲模擬觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)波形


造成模擬觸發(fā)系統(tǒng)存在抖動的原因,主要有以下3個因素:


· 路徑誤差


在“數(shù)字示波器-模擬觸發(fā)”框圖中,可以看到被測信號經(jīng)過了采樣和觸發(fā)兩條路徑,路徑上的噪聲干擾和延遲抖動存在差異。因此ADC得到的數(shù)據(jù)和觸發(fā)單元得到的數(shù)據(jù)存在差異;


· 量化誤差


由于ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器固有的量化誤差和采樣失真,會使得ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)存在偏差;


· 比較器誤差


在模擬觸發(fā)中,信號與比較器比較門限進(jìn)行比較,由于模擬器件的特性,無法給出精確的邊沿時刻。


因此,模擬觸發(fā)輸出的觸發(fā)信號無法精確地指示ADC采樣后的數(shù)據(jù)的觸發(fā)位置,最終在顯示波形時,表現(xiàn)為波形觸發(fā)位置抖動,如下圖所示:


▲模擬觸發(fā)-觸發(fā)抖動示意圖


數(shù)字觸發(fā)


與模擬觸發(fā)不同,數(shù)字觸發(fā)的觸發(fā)數(shù)據(jù)直接使用ADC采樣后的數(shù)據(jù),因此,采樣和觸發(fā)單元處理的是相同的數(shù)據(jù)。數(shù)字觸發(fā)技術(shù)使用數(shù)字信號處理方法進(jìn)行觸發(fā)比較和位置測定,可以精確地捕獲觸發(fā)事件,并輸出精細(xì)的觸發(fā)位置。下面介紹幾種常見的數(shù)字觸發(fā)技術(shù)。


邊沿觸發(fā)


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