示波器触发系统完全指南：如何选择合适的触发方式
示波器触发系统完全指南：如何选择合适的触发方式
示波器是电子工程师常用的测试工具，其触发系统决定了波形显示的稳定性和准确性。本文将详细介绍示波器触发系统的原理和使用方法，帮助读者掌握如何选择合适的触发方式，以提高测量效率和准确性。
图1：RIGOL DS80000 13GHz数字示波器
示波器是一种用于观察和分析电信号的电子测试仪器，通过显示信号的波形、幅度、频率等特性来帮助工程师和技术人员进行电路设计、调试和故障排除。触发系统是示波器的核心部分之一，选择合适的触发方式对于获取稳定且准确的波形显示至关重要。本文将详细介绍如何在使用示波器时选择合适的触发方式。
触发系统的基本概念
触发系统的主要功能是使示波器能够在一个预定的信号条件下开始采样和显示波形，从而实现波形的稳定显示。触发事件可以是特定的电压电平、边沿、信号模式等。触发系统的组成包括触发源、触发电平、触发耦合、触发模式等多个要素。
图2：普源精电DHO4000系列示波器稳定触发的画面
图3：普源精电DHO4000系列示波器没有触发的画面
触发源
触发源是指用于产生触发信号的输入通道或内部信号。常见的触发源包括：
- 通道触发（CH1、CH2等）：以某输入通道上的信号为触发源。
- 外部触发（EXT）：以外部连接到示波器的信号为触发源。
- 行同步触发（LINE）：以电源线的交流信号为触发源。
触发电平
触发电平是指触发事件发生时的信号电压值。当信号达到设定的触发电平并满足其他触发条件时，示波器开始采样和显示波形。
触发耦合
触发耦合决定了触发信号通过前置放大器时的处理方式。常见的触发耦合模式包括：
- 直流耦合（DC）：直接传递所有频率成分的信号。
- 交流耦合（AC）：滤除低频成分，仅传递高频成分。
- 高频抑制（HF Reject）：滤除高频成分，仅传递低频成分。
- 低频抑制（LF Reject）：滤除低频成分，仅传递高频成分。
触发模式
触发模式决定了触发事件的类型，常见的触发模式包括：
- 边沿触发：当信号上升到或下降到触发电平时触发。
- 脉宽触发：根据信号脉冲的宽度进行触发。
- 视频触发：用于触发视频信号。
- 交替触发：在两个或多个不同通道之间交替触发。
如何选择合适的触发方式
边沿触发
适用场景
边沿触发是最常见的触发模式，适用于大多数连续的周期性信号，如正弦波、方波、锯齿波等。
设置步骤
- 选择触发源：选择被测信号所在的通道或外部触发。
- 设置触发电平：将触发电平调整到信号的中间位置，以确保每个周期都能触发。
- 选择触发边沿：选择上升沿或下降沿，根据需要确定触发时刻。
脉宽触发
适用场景
脉宽触发适用于检测异常脉冲宽度的信号，如故障信号、突发干扰等。它可以有效地捕捉到信号中的窄脉冲或宽脉冲。
设置步骤
- 选择触发源：选择被测信号所在的通道。
- 设置脉宽条件：设定脉冲宽度的范围，例如小于某一宽度或大于某一宽度的脉冲。
- 选择触发状态：选择正常、单次或自动模式，根据需要决定是否反复触发或仅触发一次。
视频触发
适用场景
视频触发专门用于触发视频信号，如电视信号、监控视频信号等。它可以精确地同步到视频帧或行。
设置步骤
- 选择触发源：选择视频信号所在的通道。
- 设置视频标准：选择对应的视频标准，如NTSC、PAL、SECAM等。
- 选择触发类型：选择行同步或帧同步，根据需要确定触发的时间点。
交替触发
适用场景
交替触发适用于同时观察多个信号的情况，如多通道信号的比较或相关性分析。
设置步骤
- 选择触发源：选择多个通道作为触发源。
- 设置触发电平：分别为各个通道设定触发电平。
- 选择触发顺序：设定交替触发的顺序和模式。
触发方式的优化技巧
使用自动触发模式
自动触发模式在没有有效触发信号时依然会触发，方便初步设置和观察信号。但是，在精细测量时可能不够稳定，需要切换到正常触发模式。
调整触发电平和位置
触发电平和触发位置对波形的稳定显示影响很大。通过逐步调整这两者，可以找到最佳的触发条件，使波形更加稳定。
利用预触发功能
预触发功能允许记录触发事件之前的一段信号，对于故障分析和突发事件的捕捉非常有用。
使用高级触发条件
许多高端示波器提供高级触发条件，如逻辑触发、串行总线触发等。这些功能可以针对复杂的信号进行精确触发，提高测量效率和准确性。
总结
选择合适的触发方式是使用示波器进行信号测量的重要环节。不同的信号特性和测量需求决定了触发方式的选择。在实际操作中，应根据具体的应用场景，灵活运用各种触发方式及其组合，确保获取稳定、准确的波形显示。掌握触发系统的设置与优化，不仅能提高测量效率，还能保障测量结果的可靠性。这对于工程师和技术人员在电路设计、调试和故障排除过程中具有重要意义。