信息與通信工程畢業(yè)論文-示波器的觸發(fā)原理及其觸發(fā)選擇方式

1、<p>　　章節(jié)五里面那個(gè)表2里面就是觸發(fā)類型與觸發(fā)類型條件</p><p>　　示波器的觸發(fā)原理及其觸發(fā)選擇方式</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在電子行業(yè)、故障診斷以及試驗(yàn)測(cè)試中，萬用表、邏輯筆和示波器是最常用的電子測(cè)量儀器。萬用表和邏輯筆使用方法比較簡單，而示波器卻是一種應(yīng)用廣泛，使用相對(duì)復(fù)雜的儀器

2、。示波器作為一種常用電子測(cè)量儀器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被測(cè)信號(hào)幅度隨時(shí)間的變化，被廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量、電器檢查、數(shù)據(jù)分析等各個(gè)領(lǐng)域，為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，示波器的各個(gè)參數(shù)都應(yīng)正確設(shè)置。本文以示波器的觸發(fā)原理及其觸發(fā)選擇方式為具體的研究對(duì)象，從相關(guān)的背景和概念出發(fā)，對(duì)示波器的觸發(fā)原理及其觸發(fā)選擇方式進(jìn)行分析，通過不同方式在測(cè)試中的對(duì)比，探討掃描和觸發(fā)方式的選擇。</p><p>　　關(guān)鍵字：示波器；觸發(fā)原理；觸發(fā)方式</

3、p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1引言1</b></p><p>　　2示波器使用及注意事項(xiàng)1</p><p>　　2.1示波器使用1</p><p>　　2.2使用示波器的注意事項(xiàng)3</p><p>　　3示波

4、器的觸發(fā)原理4</p><p><b>　　3.1觸發(fā)概述4</b></p><p><b>　　3.2觸發(fā)原理4</b></p><p>　　3.3示波器觸發(fā)電路6</p><p>　　3.4觸發(fā)與存儲(chǔ)8</p><p>　　4示波器的觸發(fā)選擇方式9</p

5、><p><b>　　4.1觸發(fā)方式9</b></p><p>　　4.2觸發(fā)方式的選擇10</p><p>　　5示波器的觸發(fā)類型及其應(yīng)用11</p><p><b>　　6總結(jié)12</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)13</b><

6、;/p><p><b>　　致謝14</b></p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　示波器是最重要、最常用的基礎(chǔ)電子測(cè)試儀器，其最主要的功能是精確復(fù)現(xiàn)電壓波形的時(shí)間函數(shù)，解決復(fù)雜信號(hào)的“信號(hào)存在”和“定量分析”兩個(gè)方面的問題。在示波器的使用過程中，掃描和觸發(fā)方式的正確選擇，是進(jìn)行電子測(cè)試和獲得正確數(shù)

7、據(jù)的前提。在示波器的教學(xué)過程中，掃描和觸發(fā)方式的選擇，也是學(xué)生理解和應(yīng)用的難點(diǎn)。</p><p>　　2示波器使用及注意事項(xiàng)</p><p><b>　　2.1示波器使用</b></p><p>　　示波器的種類雖然很多，但用法都大同小異?，F(xiàn)在只是從概念上簡單介紹一下示波器在日常使用中的常用功能。</p><p><

8、;b>　　1熒光屏</b></p><p>　　熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，稱為標(biāo)尺，指示出信號(hào)波形的電壓和時(shí)間之間的關(guān)系。水平方向指示時(shí)間，垂直方向指示電壓。標(biāo)尺通常在垂直方向有8個(gè)，水平方向有10個(gè)，每個(gè)格為1cm。</p><p>　　根據(jù)被測(cè)信號(hào)在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤?shù)(V／DIV，TIME／DIV)能得出電壓值與時(shí)間

9、值。</p><p><b>　　2電源系統(tǒng)</b></p><p>　　1）電源(Power)示波器主電源開關(guān)。按下此開關(guān)，電源指示燈亮，電源接通。</p><p>　　2）輝度(Intensity)旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線的亮度。一般不要太亮，以延長示波管的使用壽命。</p><p>　　3）聚焦(Focus)旋

10、轉(zhuǎn)此旋鈕可調(diào)節(jié)屏幕上光點(diǎn)的大小，以便獲得最清晰的波形軌跡。</p><p>　　3垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)</p><p>　　1）垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS／DIV)和微調(diào)</p><p>　　垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比例變換，使之能在屏幕上表現(xiàn)出來。在單位輸入信號(hào)的作用下，光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是

11、m V／DIV，V／DIV。示波器中每個(gè)通道各有一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開關(guān)。多數(shù)的示波器上，波段開關(guān)一般都是按1－2－5的序列步進(jìn)從5m V／DIV到5V／DIV變化的。波段開關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關(guān)置于1V／DIV檔時(shí)，如果屏幕上信號(hào)光點(diǎn)移動(dòng)兩格，則代表輸入信號(hào)電壓變化2V。</p><p>　　每個(gè)波段開關(guān)上往往還有一個(gè)小旋鈕，用來微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時(shí)針方向旋到底

12、，處于“校準(zhǔn)”位置，此時(shí)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開關(guān)所指示的值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)此旋鈕，能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)微調(diào)后，會(huì)造成與波段開關(guān)的指示值不一致。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能，當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時(shí)，垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。例如，如果波段開關(guān)指示的偏轉(zhuǎn)因數(shù)是1V/DIV，采用×5擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí)，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是0.2V／DIV。</p><p>　　2）時(shí)基選擇(TIME／DIV)和微

13、調(diào)</p><p>　　時(shí)基選擇和微調(diào)的使用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時(shí)基選擇也通過一個(gè)波段開關(guān)把時(shí)基分為若干檔。波段開關(guān)的指示值代表光點(diǎn)在水平方向移動(dòng)一個(gè)格的時(shí)間值。例如在1m S／DIV檔，光點(diǎn)在屏上移動(dòng)兩格代表時(shí)間值2m S?！拔⒄{(diào)”旋鈕用于時(shí)基校準(zhǔn)和微調(diào)，使用與垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)類似，這里就不做詳細(xì)介紹了。示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調(diào)節(jié)信號(hào)波形在熒光屏上的位置。旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕(標(biāo)有水

14、平雙向箭頭)可以左右移動(dòng)信號(hào)波形，旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕(標(biāo)有垂直雙向箭頭)可以上下移動(dòng)信號(hào)波形。</p><p>　　4輸入通道和輸入耦合選擇</p><p><b>　　1）輸入通道選擇</b></p><p>　　輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。測(cè)試信號(hào)時(shí)，要將示波器的地與被測(cè)電路的地連接在一

15、起。根據(jù)輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應(yīng)通道插座上，示波器另一端探頭接觸被測(cè)點(diǎn)。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。此開關(guān)撥到“×1”位置時(shí)，被測(cè)信號(hào)無衰減送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是被測(cè)信號(hào)的實(shí)際電壓值。此開關(guān)撥到“×10"位置時(shí)，被測(cè)信號(hào)衰減為1／10送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號(hào)的實(shí)際電壓值。</p><p><b>　　2）輸入耦合方式<

16、/b></p><p>　　輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。直流耦合用于測(cè)定信號(hào)直流絕對(duì)值和觀測(cè)極低頻信號(hào)。交流耦合用于觀測(cè)交流和含有直流成分的交流信號(hào)。當(dāng)選擇“地”時(shí)，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。在屏幕上將會(huì)看到一條位于0V電平的直線。這時(shí)可以使用位置控制機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)這個(gè)參考電平或掃描基線的位置。</p><p>　　3）觸發(fā)電平(Le

17、vel)</p><p>　　電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號(hào)超過旋鈕設(shè)定的觸發(fā)電平時(shí)，掃描即被觸發(fā)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平上升；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平下降。當(dāng)電平旋鈕調(diào)到電平鎖定位置時(shí)，觸發(fā)電平自動(dòng)保持在觸發(fā)信號(hào)的幅度內(nèi)，不需要電平調(diào)節(jié)就能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的觸發(fā)。當(dāng)信號(hào)波形復(fù)雜，用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時(shí)，用釋抑(Hold Off)旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時(shí)間(掃描暫停時(shí)間)，就能使掃描與波形穩(wěn)定同步。

18、以上簡單介紹了示波器的基本功能和操作，其實(shí)，示波器還有很多復(fù)雜的功能，這需要我們?cè)谌粘?yīng)用中不斷摸索熟練掌握。</p><p>　　2.2使用示波器的注意事項(xiàng)</p><p>　　1.為了儀器操作人員的安全和儀器安全，儀器在安全范圍內(nèi)正常工作，保證測(cè)量波形準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)可靠、降低外界噪聲干擾;通用示波器通過調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕使光點(diǎn)直徑最小以使波形清晰，減小測(cè)試誤差;不要使光點(diǎn)停留在一點(diǎn)不動(dòng)，否

19、則電子束轟擊一點(diǎn)宜在熒光屏上形成暗斑，損壞熒光屏。</p><p>　　2.測(cè)量系統(tǒng)-例如示波器、信號(hào)源;打印機(jī)、計(jì)算機(jī)等設(shè)備等。被測(cè)電子設(shè)備-例如儀器、電子部件、電路板、被測(cè)設(shè)備供電電源等設(shè)備接地線必須與公共地（大地）相連。</p><p>　　3.TDS200/TDS1000/TDS2000系列數(shù)字示波器配合探頭使用時(shí)，只能測(cè)量（被測(cè)信號(hào)-信號(hào)地就是大地，信號(hào)端輸出幅度小于300VCA

20、TII）信號(hào)的波形。絕對(duì)不能測(cè)量市電AC220V或與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備的浮地信號(hào)。（熱地是不能接大地的，否則造成儀器損壞，如測(cè)試電磁爐。）</p><p>　　4.通用示波器的外殼，信號(hào)輸入端BNC插座金屬外圈，探頭接地線，AC220V電源插座接地線端都是相通的。如儀器使用時(shí)不接大地線，直接用探頭對(duì)浮地信號(hào)測(cè)量，則儀器相對(duì)大地會(huì)產(chǎn)生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測(cè)設(shè)備點(diǎn)與大地之間的電位差。這將

21、對(duì)儀器操作人員、示波器、被測(cè)電子設(shè)備帶來嚴(yán)重安全危險(xiǎn)。</p><p>　　5.用戶如須要測(cè)量開關(guān)電源（開關(guān)電源初級(jí),控制電路）、UPS（不間斷電源）、電子整流器、節(jié)能燈、變頻器等類型產(chǎn)品或其它與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備進(jìn)行浮地信號(hào)測(cè)試時(shí)，必使用DP100高壓隔離差分探頭。</p><p><b>　　3示波器的觸發(fā)原理</b></p><

22、;p><b>　　3.1觸發(fā)概述</b></p><p>　　觸發(fā)是使用示波器時(shí)最常提到的一個(gè)詞。要明白觸發(fā)的概念，首先要了解示波器同步的概念。示波器同步是指示波器的掃描或采集信號(hào)與被測(cè)信號(hào)的頻率之間存在著整數(shù)倍的關(guān)系。觸發(fā)電路實(shí)際上起到一個(gè)比較器的作用。先設(shè)定一些條件，將被測(cè)信號(hào)不斷地與這些條件相比較，只有當(dāng)被測(cè)信號(hào)滿足這些條件時(shí)才啟動(dòng)掃描或采集，同步并穩(wěn)定顯示。</p>

23、<p>　　觸發(fā)能保證每次掃描或采集的時(shí)候，都從輸入信號(hào)上與定義的相同的觸發(fā)條件開始，這樣每一次掃描或采集的波形就同步，從而顯示穩(wěn)定的波形。通俗的講觸發(fā)就是用來控制示波器顯示什么。歸納起來有以下幾方面應(yīng)用：</p><p>　　(1)使重復(fù)信號(hào)穩(wěn)定顯示；</p><p>　　(2)對(duì)單次信號(hào)進(jìn)行捕獲；</p><p>　　(3)對(duì)重復(fù)信號(hào)中的異常波形和

24、單次事件中的特殊波形進(jìn)行隔離捕獲。</p><p><b>　　3.2觸發(fā)原理</b></p><p>　　當(dāng)示波器輸入一個(gè)信號(hào)，這時(shí)如果不對(duì)信號(hào)的顯示作出相應(yīng)的控制，那么顯示則是雜亂無章的，如圖1所示，每一屏的顯示都不同，當(dāng)示波器快速刷新的時(shí)候，看到的信號(hào)是混疊的、不穩(wěn)定的圖像，無法進(jìn)行觀察和測(cè)量。</p><p>　　圖1 示波器沒有正常

25、觸發(fā)時(shí)的波形顯示</p><p>　　為了解決這種情況，就需要規(guī)定示波器的觸發(fā)條件，以達(dá)到穩(wěn)定同步，把信號(hào)清晰的顯示出來。</p><p>　　就以最簡單常用的邊緣觸發(fā)來說明一下觸發(fā)的原理。首先分析一下所要觀察的波形：正弦波在一個(gè)周期內(nèi)的波形特征，只有一個(gè)唯一的上升和下降沿，那么可以選擇上升沿作為觸發(fā)條件，同時(shí)設(shè)置一個(gè)觸發(fā)電平與上升沿相交，得到一個(gè)觸發(fā)點(diǎn)。在正弦波的不同周期，該觸發(fā)點(diǎn)的位置

26、是相同并唯一的，這時(shí)當(dāng)我們把該觸發(fā)點(diǎn)定義在顯示屏幕的特定位置時(shí)，示波器每刷新一屏，把滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)都放在屏幕的相同位置，由于該點(diǎn)在波形中是唯一相同的，所有不同屏幕的觸發(fā)點(diǎn)都在同一位置，那么屏幕上的顯示就穩(wěn)定同步了，同時(shí)刷新一屏只有第一個(gè)滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)定義為觸發(fā)點(diǎn)，其它被忽略。為方便起見，把觸發(fā)點(diǎn)放在屏幕的最左邊位置，當(dāng)每刷新一屏?xí)r，示波器把滿足觸發(fā)條件的點(diǎn)放在同一點(diǎn)，波形就穩(wěn)定地被顯示在示波器的屏幕上，波形如圖2所示。</p&

27、gt;<p>　　圖2 示波器正常觸發(fā)時(shí)的波形顯示</p><p>　　3.3示波器觸發(fā)電路</p><p>　　觸發(fā)電路的作用是提供符合要求的觸發(fā)脈沖，去啟動(dòng)掃描或采集，它是水平通道的一部分。包括觸發(fā)源選擇、觸發(fā)耦合方式選擇、觸發(fā)方式選擇、觸發(fā)極性選擇、觸發(fā)電平選擇和觸發(fā)放大整形等電路。圖3為模擬示波器觸發(fā)電路示意圖。</p><p>　　數(shù)字示波

28、器的觸發(fā)電路原理與模擬示波器類似，這里就不給出了。</p><p>　　圖3 模擬示波器觸發(fā)電路示意圖</p><p><b>　　1觸發(fā)源的選擇</b></p><p>　　內(nèi)觸發(fā)(INT)：將垂直通道前置放大器輸出(延遲線前的被測(cè)信號(hào))作為觸發(fā)信號(hào)，適用于觀測(cè)被測(cè)信號(hào)。內(nèi)觸發(fā)的源可以是任何輸入通道。</p><p>

29、;　　外觸發(fā)(EXT)：用外接的與被測(cè)信號(hào)有嚴(yán)格同步關(guān)系的信號(hào)作為觸發(fā)源，可用于比較兩個(gè)信號(hào)的同步關(guān)系。</p><p>　　電源觸發(fā)(LINE)：用50Hz工頻正弦信號(hào)作為觸發(fā)源，適用于觀測(cè)與50Hz交流有同步關(guān)系的信號(hào)。</p><p><b>　　2觸發(fā)耦合方式</b></p><p>　　當(dāng)觸發(fā)信號(hào)存在干擾和噪聲的時(shí)候，就需要通過觸發(fā)耦

30、合來凈化觸發(fā)信號(hào)，使觸發(fā)電路能夠完成預(yù)期的工作，不出現(xiàn)誤觸發(fā)。</p><p>　　觸發(fā)電路產(chǎn)生的只是控制信號(hào)，用來控制示波器的存儲(chǔ)和顯示，它不會(huì)影響到被測(cè)信號(hào)的顯示，所以使用觸發(fā)耦合不會(huì)對(duì)被測(cè)信號(hào)有任何影響。觸發(fā)耦合有直流耦合。交流耦合、高頻抑制、低頻抑制和噪聲過濾等，在應(yīng)用中有各自不同的用法。</p><p>　　表1 Tektronix公司的TDS3000B系列示波器的觸發(fā)耦合方式

31、</p><p>　　表1給出了Tektronix公司的TDS3000B系列示波器的觸發(fā)耦合方式和作用，其它型號(hào)不盡相同。需要注意的一點(diǎn)就是觸發(fā)耦合與垂直通道耦合是有本質(zhì)區(qū)別的，垂直耦合會(huì)影響到被測(cè)波形。</p><p>　　3觸發(fā)極性和觸發(fā)電平</p><p>　　觸發(fā)極性也稱觸發(fā)斜率，是指觸發(fā)點(diǎn)位于觸發(fā)源信號(hào)的上升沿(正極性)還是下降沿(負(fù)極性)。觸發(fā)電平指觸發(fā)

32、脈沖到來時(shí)所對(duì)應(yīng)的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時(shí)值。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平?jīng)Q定觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻，并決定被顯示信號(hào)的起始點(diǎn)。</p><p><b>　　4觸發(fā)模式</b></p><p>　　觸發(fā)模式是指一些為產(chǎn)生觸發(fā)所選定的方式，以滿足不同的觀測(cè)需要。常見的觸發(fā)模式有以下幾種：自動(dòng)(AUTO)：在這種模式下，當(dāng)觸發(fā)沒有發(fā)生時(shí)，示波器的掃描系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)定的掃描速率自動(dòng)進(jìn)行掃描

33、；當(dāng)有觸發(fā)發(fā)生時(shí)，掃描系統(tǒng)會(huì)盡量按信號(hào)的頻率進(jìn)行掃描。</p><p>　　所以在這種模式下不論觸發(fā)條件是否滿足，示波器都會(huì)產(chǎn)生掃描，都可以在屏幕上可以看到有變化的掃描線。</p><p>　　正常(NORMAL)：這種模式下，示波器只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足了才進(jìn)行掃描。因此在該模式下如果沒有觸發(fā)的話，對(duì)于模擬示波器而言會(huì)看不到掃描線，屏幕上什么都沒有，對(duì)于數(shù)字示波器而言會(huì)看不到波形更新。<

34、;/p><p>　　正常模式的作用在于觀測(cè)波形的細(xì)節(jié)，特別是對(duì)于比較復(fù)雜的信號(hào)，例如視頻同步信號(hào)。為了觀測(cè)細(xì)節(jié)，必須將時(shí)基掃描速率調(diào)高，以便將波形展開，這樣就會(huì)使得被觀測(cè)信號(hào)的頻率相對(duì)于示波器掃描速率而言變低，也就是說，在兩次觸發(fā)之間示波器可能會(huì)作很多次掃描。</p><p>　　這種情形下如果選擇的是自動(dòng)模式，示波器就會(huì)實(shí)際進(jìn)行所有這些掃描，其結(jié)果是使這些掃描(它們不是由觸發(fā)產(chǎn)生)所對(duì)應(yīng)的波

35、形與觸發(fā)掃描所對(duì)應(yīng)的波形一起顯示，造成顯示波形的混迭，因而不能清晰地顯示需要的波形。</p><p>　　而如果選擇的是正常模式，這些在觸發(fā)之間的掃描示波器實(shí)際上不會(huì)進(jìn)行，只顯示想看到的與觸發(fā)相聯(lián)系的波形，從而使波形會(huì)比較清晰。</p><p>　　單次(SINGLE)：這種模式與“正常模式”有一點(diǎn)類似，就是只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足時(shí)才產(chǎn)生掃描，否則不掃描。而不同在于，這種掃描一但產(chǎn)生并完成后，

36、示波器的掃描系統(tǒng)即進(jìn)入一種休止?fàn)顟B(tài)，使得后面即使再有滿足觸發(fā)條件的信號(hào)出現(xiàn)也不再進(jìn)行掃描，也就是觸發(fā)一次只掃描一次，即單次，必須通過手工的方法將掃描系統(tǒng)重啟，才能產(chǎn)生下一次觸發(fā)。對(duì)于數(shù)字示波器而言，單次觸發(fā)用的非常多，可以捕捉單次出現(xiàn)或多次出現(xiàn)但不太具有周期性的信號(hào)。</p><p><b>　　5放大整形電路</b></p><p>　　放大整形電路的作用是對(duì)觸發(fā)信

37、號(hào)進(jìn)行放大整形，以滿足觸發(fā)信號(hào)的要求。整形電路的基本形式是電壓比較器，當(dāng)輸入的觸發(fā)源信號(hào)與通過觸發(fā)極性和觸發(fā)電平選擇的信號(hào)之差達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)，比較電路翻轉(zhuǎn)，輸出矩形波，然后經(jīng)過整形，變成觸發(fā)脈沖。</p><p><b>　　3.4觸發(fā)與存儲(chǔ)</b></p><p>　　傳統(tǒng)的模擬示波器由于沒有存儲(chǔ)單元，觸發(fā)只是示波器顯示波形的一個(gè)起始信號(hào)，單單定義了波形的起點(diǎn)。但

38、是數(shù)字存儲(chǔ)示波器由于把模擬信號(hào)數(shù)字化，并且存儲(chǔ)到內(nèi)存之中，觸發(fā)作為一個(gè)定義點(diǎn)也同樣被存儲(chǔ)到內(nèi)存，這種模式就決定了可以把觸發(fā)點(diǎn)放到內(nèi)存中的任意一個(gè)位置。有了這個(gè)特性我們就可以看到觸發(fā)之前的波形，也就是我們所說的預(yù)觸發(fā)，這是數(shù)字示波器特有的。通過圖4可以看到被測(cè)信號(hào)不斷地輸入示波器，這些數(shù)字化的信號(hào)是遵循先進(jìn)先出的原理存儲(chǔ)到示波器內(nèi)存中去的。當(dāng)在存儲(chǔ)器中定義了觸發(fā)點(diǎn)的位置后，波形點(diǎn)滿足了觸發(fā)條件時(shí)，該點(diǎn)就被固定在存儲(chǔ)器定義的觸發(fā)點(diǎn)上了，這時(shí)

39、還要參考一個(gè)參數(shù)就是觸發(fā)延時(shí)，它規(guī)定了觸發(fā)點(diǎn)到起點(diǎn)的時(shí)間距離，是事先定義好的，存儲(chǔ)器的起點(diǎn)也就固定下來，這時(shí)示波器存儲(chǔ)器變成了只進(jìn)不出，后進(jìn)來的信號(hào)直到填滿存儲(chǔ)深度為止，存滿后再重新刷新。如果是單次捕獲就只存儲(chǔ)刷新一次。很容易看到存儲(chǔ)器起點(diǎn)到觸發(fā)點(diǎn)這段時(shí)間記錄的波形數(shù)據(jù)就是觸發(fā)前的波形信息，我們稱之為預(yù)觸發(fā)。而觸發(fā)點(diǎn)到存儲(chǔ)器終點(diǎn)的波形稱之為后觸發(fā)。</p><p>　　圖4 預(yù)觸發(fā)示意圖</p>

40、<p>　　4示波器的觸發(fā)選擇方式</p><p><b>　　4.1觸發(fā)方式</b></p><p>　　觸發(fā)掃描有常態(tài)、自動(dòng)和單次三種觸發(fā)方式可供選擇，以適應(yīng)不同的被測(cè)信號(hào)與測(cè)試目的。</p><p>　　常態(tài)觸發(fā)方式，采用來自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)掃描，是常用的觸發(fā)掃描方式。只有觸發(fā)信號(hào)作用后掃描電路才工作，無觸發(fā)信

41、號(hào)輸入時(shí)，掃描處于準(zhǔn)備狀態(tài)，對(duì)于模擬示波器而言，屏幕上無光跡顯示；對(duì)于數(shù)字示波器而言，波形不會(huì)更新。自動(dòng)觸發(fā)方式，是在自動(dòng)電路(單穩(wěn)態(tài)電路)作用下，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)掃描和連續(xù)掃描的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。無信號(hào)輸入時(shí)，掃描系統(tǒng)仍然工作，屏幕上顯示出掃描基線。一旦有信號(hào)輸入時(shí)，電路自動(dòng)轉(zhuǎn)換到觸發(fā)掃描狀態(tài)。</p><p>　　常態(tài)觸發(fā)方式由被測(cè)信號(hào)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，通過對(duì)被測(cè)信號(hào)的整形處理獲得同步性能很好的觸發(fā)信號(hào)，從而得到穩(wěn)定的顯示。但是

42、一旦觸發(fā)信號(hào)消失或幅度過小，掃描就停止，屏幕上沒有任何光跡。而連續(xù)掃描可保證任何條件下都可得到一定的顯示輸出，但無法保證同步。自動(dòng)觸發(fā)方式解決上面兩種方式的缺陷，能夠從被測(cè)信號(hào)中獲得合適的觸發(fā)信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)采用觸發(fā)掃描方式；如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)找不到觸發(fā)信號(hào)，則強(qiáng)制進(jìn)入連續(xù)觸發(fā)狀態(tài)。</p><p>　　單次觸發(fā)方式，是通過手動(dòng)按鈕控制，實(shí)現(xiàn)只進(jìn)行一次掃描的觸發(fā)方式。這種方式下，按單次按鈕使掃描電路復(fù)位，做好準(zhǔn)備，觸發(fā)

43、信號(hào)到來后產(chǎn)生一次掃描，掃描結(jié)束后，電路進(jìn)入休止?fàn)顟B(tài)，即使再有滿足觸發(fā)條件的信號(hào)出現(xiàn)也不再進(jìn)行掃描。</p><p>　　4.2觸發(fā)方式的選擇</p><p>　　在實(shí)際使用中，觸發(fā)方式的選擇常常是根據(jù)被測(cè)信號(hào)特性和要觀測(cè)的內(nèi)容作出的，其間并沒有什么固定的規(guī)則，而往往是一個(gè)交互的過程，即通過選擇不同的觸發(fā)方式了解信號(hào)的特性，又根據(jù)信號(hào)的特性和想要觀測(cè)的內(nèi)容選擇有效的觸發(fā)方式。在這個(gè)過程中最

44、重要的是要理解不同觸發(fā)方式的工作機(jī)制，了解被觀測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)以及明確所要觀測(cè)的內(nèi)容。</p><p>　　一般來說，在對(duì)信號(hào)的特點(diǎn)不是很了解的時(shí)候，應(yīng)該選擇自動(dòng)方式，因?yàn)檫@時(shí)示波器會(huì)掃描，至少能在屏幕上看到掃描線，不會(huì)什么都沒有。有掃描線后可以通過調(diào)節(jié)垂直增益、垂直位置、時(shí)基速率等參數(shù)捕捉波形，然后通過選擇觸發(fā)源、觸發(fā)邊沿、觸發(fā)電平等穩(wěn)定波形。對(duì)于模擬示波器來說，只要信號(hào)是周期性的，其頻率在示波器觀測(cè)范圍內(nèi)并且不太

45、復(fù)雜的話，通過這樣的步驟一般能達(dá)到對(duì)信號(hào)的大體了解，然后根據(jù)需要可作進(jìn)一步的觀測(cè)。</p><p>　　在被測(cè)信號(hào)是一些比較簡單的周期性信號(hào)的情況下，將觸發(fā)方式在自動(dòng)與常態(tài)之間切換，屏幕波形不會(huì)發(fā)生什么變化。常態(tài)方式的作用在于觀測(cè)波形的細(xì)節(jié)，特別是對(duì)于比較復(fù)雜的信號(hào)，例如視頻同步信號(hào)。因?yàn)闉榱擞^測(cè)細(xì)節(jié)，必須將時(shí)基掃描速率調(diào)高，以便于波形展開，這就使得被測(cè)信號(hào)的頻率相對(duì)于示波器掃描速率而言變低。在這種情形下，如果選

46、擇自動(dòng)方式，在一個(gè)被測(cè)信號(hào)周期內(nèi)，就會(huì)進(jìn)行多次掃描，從而造成顯示波形的混疊，不能清晰地顯示想要觀測(cè)的波形細(xì)節(jié)。</p><p>　　單次觸發(fā)方式一般用來去觀察非重復(fù)信號(hào)或單次瞬變信號(hào)。對(duì)于普通模擬示波器而言，在這種方式下什么也看不到，因?yàn)椴ㄐ我婚W而過，示波器不能將其保留。因此只有與照相機(jī)配合將一閃而過的波形拍下來。對(duì)于數(shù)字存儲(chǔ)示波器而言，單次觸發(fā)方式能夠表現(xiàn)出很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，可以捕捉單次出現(xiàn)或多次出現(xiàn)但不太具有周期性

47、的信號(hào)。雖然使用正常方式也能夠捕捉單次的信號(hào)，但如果信號(hào)是多次而非單次時(shí)，后面出現(xiàn)的信號(hào)所觸發(fā)的掃描就會(huì)將前面捕獲的結(jié)果抹去，反而得不到穩(wěn)定的波形。也就是說，單次觸發(fā)方式具有從多次出現(xiàn)的信號(hào)中挑選一個(gè)的能力。</p><p>　　5示波器的觸發(fā)類型及其應(yīng)用</p><p>　　用作觸發(fā)條件的形式很多，最常用最基本的就是邊沿觸發(fā)。模擬示波器一般只有邊沿觸發(fā)一種類型，而數(shù)字示波器則非常多，常用

48、的如表2所示。</p><p>　　表2 數(shù)字示波器常用觸發(fā)類型</p><p>　　首先，分析這種特殊信號(hào)，目標(biāo)是捕獲在方波信號(hào)中存在的與正常脈沖寬度不一樣的窄脈沖。如果我們只設(shè)定邊緣觸發(fā)，那么每個(gè)脈沖都滿足條件，都產(chǎn)生觸發(fā)，會(huì)產(chǎn)生混疊，這時(shí)無法把關(guān)心的窄脈沖隔離出來。</p><p>　　所以不能用邊緣觸發(fā)，而要選擇更高級(jí)的觸發(fā)方式。</p>&

49、lt;p>　　根據(jù)信號(hào)的特征選用脈沖寬度觸發(fā)功能，設(shè)定所要捕獲波形的時(shí)間寬度，時(shí)間觸發(fā)條件設(shè)定為小于，設(shè)定觸發(fā)電平。當(dāng)波形滿足電平觸發(fā)條件的同時(shí)，又滿足設(shè)定的波形脈沖寬度的觸發(fā)條件，就能捕獲到所關(guān)心的窄脈沖了。</p><p>　　圖5的波形也可用毛刺觸發(fā)來找出關(guān)心的信號(hào)。</p><p>　　圖5 脈寬觸發(fā)的應(yīng)用</p><p><b>　　6總

50、結(jié)</b></p><p>　　現(xiàn)實(shí)工作中所要觀測(cè)的信號(hào)千變?nèi)f化，特別是那些隱藏在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)下的偶發(fā)錯(cuò)誤信號(hào)。示波器的作用是觀測(cè)這些信號(hào)，而其核心是觸發(fā)條件的設(shè)置。只有準(zhǔn)確的觸發(fā)，才能更快更好的觀測(cè)要研究的信號(hào)。設(shè)置觸發(fā)是示波器使用的難點(diǎn)，要正確地設(shè)置觸發(fā)條件應(yīng)該做到以下兩點(diǎn)：(1)了解要觀察的信號(hào)，只有了解信號(hào)本身的特征，才能夠找出正確的觸發(fā)條件，才能準(zhǔn)確的定位隱藏在正常信號(hào)中的異常信號(hào)；(2)所使用

51、的示波器，期待的觸發(fā)條件再好，示波器不支持也無濟(jì)于事。只有知道示波器所具有的觸發(fā)類型，合理設(shè)置觸發(fā)條件，才能真正迅速地捕獲被測(cè)信號(hào)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]秦塬淋. 示波器觸發(fā)原理和應(yīng)用[J]. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2012,02:36-38.</p><p>　　[2]向川云,田書林,曾浩. 混合

52、信號(hào)示波器中的邏輯分析儀模塊設(shè)計(jì)[J]. 中國儀器儀表,2009,01:67-70.</p><p>　　[3]祝秋文. 示波器不常用功能的探究[J]. 湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,02:80-83.</p><p>　　[4]梁志國. 數(shù)字存儲(chǔ)示波器觸發(fā)點(diǎn)電平和延遲的精確校準(zhǔn)[J]. 儀器儀表學(xué)報(bào),2011,06:1403-1408.</p><p>

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55、儀器學(xué)報(bào),2007,02:104-108+103.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此，衷心感謝我的畢業(yè)論文老師，在老師的耐心指導(dǎo)下，經(jīng)過奮戰(zhàn)，我終于完成了本畢業(yè)論文。沒有她的耐心輔導(dǎo)，我的論文將無從談起，每當(dāng)我遇到困難的時(shí)候，是她在我身邊耐心地指導(dǎo)，并指引我走進(jìn)新的領(lǐng)域，讓我由陌生到熟悉，從而學(xué)到了許多平時(shí)在課堂上沒有學(xué)到的東西。我要

56、感謝那些曾經(jīng)、現(xiàn)在或者將來工作在這一領(lǐng)域的人，他們鍥而不舍的精神一直是我前進(jìn)的動(dòng)力，正是借鑒了他們積累的豐富知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)，我才能順利完成這篇論文。 </p><p>　　另外，還要特別感謝我的家人，你們時(shí)刻關(guān)心我，是你們給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),是你們時(shí)時(shí)刻刻為我鼓勁、為我加油，進(jìn)而促使我不斷成長。同時(shí)也要感謝寢室的室友以及所有關(guān)心我的朋友，跟你們走過了很多美好的時(shí)光，在我遇到困難時(shí)你們關(guān)心我、幫助我，在此次畢業(yè)論文中很多