示波器触发方式大全和参数选型

硬件笔记本 2023-12-22 07:54

点击上方名片关注了解更多


示波器是最重要也是最基础的工具。基本上电子专业都会问到这个问题。尤其做硬件测试的时候,示波器更是需要如同使用筷子一样的熟练度。

示波器最重要的三个参数:带宽、采样率、存储深度。

一、示波器的带宽:输入信号衰减 3dB 所在的最低频率称为示波器的带宽。(带宽定义:示波器带宽的定义没有变,就是输入一个正弦波,保持幅度不变,增加信号频率,当示波器上显示的信号是实际信号幅度的70.7%(即3dB衰减)的时候,该对应的频率就等于示波器带宽。)使用正弦波信号发生器,在扫描频率上测试示波器的带宽和频率响应。信号 -3 dB 频率处衰减约为 -30% 幅度误差。所以当信号的主要频率接近示波器的带宽时,很难对信号进行非常精确的测量。所以当信号的主要频率接近示波器的带宽时,很难对信号进行非常精确的测量。
对于数字应用,您应当选择带宽比设计中的最快时钟速率至少高 5 倍的示波器。但是,如果您需要对信号进行精确的边沿速度测量,则必须先确定信号中的最大实际频率。
对于模拟应用,应当选择带宽比设计中的最高模拟频率至少高 3 倍的示波器。但这个建议仅适用于在较低频段中具有相对平坦的频率响应的示波器。

五倍准测!!!兄弟们



再看看以下几个波形,分别为100KHz、1MHz 和 10MHz 的方波,示波器为Tektronix的TDS-3014B,100MHz带宽。




这里区别信号的带宽,信号的带宽的意思是信号的最高频率分量与最低频率分量之差,譬如,一个由数个正弦波叠加成的方波信号,其最低频率分量是其基频,假定为f =2kHz,其最高频率分量是其7次谐波频率,即7f =7×2=14kHz,因此该信号带宽为7f - f =14-2=12kHz。

http://bbs.21dianyuan.com/forum.php?mod=viewthread&tid=288238附着一篇大佬争辩,100MHZ的示波器能否测100MHZ的信号。

一个示波器的带宽是40Mhz,40MHZ是指示波器能测量标准正弦波的能力,关于带宽的争论很多,掌握好5倍原则就可以了。

二、示波器的采样率
每秒采样多少个样点。 根据香农定理,为了避免波形混叠,采样率应该大于波形频率的2倍。单位为 Sa/s。sa的意思sample即采样点。如果示波器的采样率为1GSa/S,也就是每秒可以采样1G个点

三、存储深度:表示示波器可以保存的采样点的个数。
存储深度=采样率x采样时间就是说以50MS/s的采样率捕获200ms的波形,需要示波器的存储深度是10MS。
假如存储深度是“1千万个采样点”,示波器厂商写作10Mpts,10MS或10M的都有。这里,pts可以理解为points的缩写,S理解为Samples的意思。

以上都是关于示波器选型的基本参数,下面讲一个挺重要的,基本上测试都会面的问题。。就是示波器的触发功能,可能篇幅还比较长。根据美国力科驻深圳代表汪进进的一篇文章来整理归纳。

触发是数字示波器区别于模拟示波器的最大特征之一。
示波器可以通过设置一个 “触发事件”(可以是某个电平或跳变等) 来实现同步:当示波器检测到信号流中,出现了目标事件时,以此为起点,进行波形扫描与显示。信号“触发”扫描,这项功能,也就是示波器 “触发模式”。

所谓触发,按专业上的解释是:按照需求设置一定的触发条件,当波形流中的某一个波形满足这一条件时,示波器即实时捕获该波形和其相邻部分,并显示在屏幕上。触发条件的唯一性是精确捕获的首要条件。为了观察特定波形之前发生的更多事件,把触发点往显示窗口右方推移一段时间,即是延迟触发;为了了解特定波形之后发生的更多事件,把触发点往显示窗口左方推移一段时间,即是超前触发。

所谓触发,我理解的作用有两点:

第一,隔离感兴趣的事件。第二,同步波形,或者说稳定显示波形。为说明清楚这两个作用,我们先来回顾一下设置触发时要关注的一些方面:触发源,触发点,触发电平,触发模式,触发方式。

触发源:就是以哪个通道的信号作为触发对象。触发源可以是示波器的任意通道也可以是外部通道。

触发点::触发点有时侯也叫触发延迟,但我觉得就叫触发点更直观些。它的含义刚已有所解释,就是眼睛注视的点,就是示波器让波形停留的时刻,也就是示波器上红色的小三角对应的位置。触发电平为1V。如下图所示
设置好触发条件后,触发点的位置对应的波形应都是满足触发条件的。或者说示波器让满足触发条件的波形隔离在这个触发点的位置。

触发电平:触发电平是指信号需要达到该电平才能被触发。设置任何触发条件都需要有一个具体的触发电平。触发电平可以在 Trigger 菜单中
设置,也可以通过面板上的旋钮来调节。很多触发方式的条件都是相对于触发电平而言。譬如宽度触发,触发电路识别的宽度(时间间隔)并不是上升沿的 50%到下一个上升沿的 50%,而是触发电平穿越两个上升沿的交叉点之间的时间间隔。如下图所示,并不是最高的点间隔,也不是中间点的间隔,而是触发电平与波形交叉点的间隔。图中识别3ns~10ns的脉冲宽度。这也就是说触发功能隔离了我们感兴趣的 3ns-10ns 之间的脉冲宽度。

触发模式一: Auto Setup即自动触发设置,示波器根据被测信号的特点自动设置示波器的水平时基,垂直灵敏,偏置和触发条件,使得波形能显示在示波器上。在这种模式下,当触发没有发生时,示波器的扫描系统会根据设定的扫描速率自动进行扫描;而当有触发发生时,扫描系统会尽量按信号的频率进行扫描,所以在这种模式下不论触发条件是否满足,示波器都会产生扫描,都可以在屏幕上可以看到有变化的扫描线,这是这种模式的特点。不管是否满足触发条件,都实时刷新波形,这时候示波器的屏幕上的波形通常看起来是“晃动”的。

触发模式二:是“正常模式/常规模式(NORM)”,这种模式与自动模式不同,在这种模式下示波器只有当触发条件满足了才进行扫描,如果没有触发,就不进行扫描。波形静止不动,因此在这种模式下如果没有触发的话,对于模拟示波器会看不到扫描线,屏幕上什么都没有,对于数字示波器会看不到波形更新,不了解这一点常常会以为是信号没连上或什么其他故障。

触发模式三:单次模式(SINGLE)这种模式与“正常模式”有点类似,就是只有当触发条件满足时才产生扫描,否则不扫描。而不同之处在于,这种扫描一但产生并完成后,示波器的扫描系统即进入一种休止状态,即使后面再有满足触发条件的信号出现也不再进行扫描,也就是触发一次只扫描一次,即单次,必须通过手工的方法将扫描系统重启,才能产生下一次触发。指仅捕获第一次满足触发条件的波形,捕获后就停止。

触发模式三:STOP强制让波形不动。

**触发功能:**一、是在触发点处隔离的事件是满足触发条件的信号。

如上图所示,在触发点隔离的事件是总小于 47.5ns 或大于 52ns 的脉宽,该脉宽的计算是以触
发电平穿越触发点处的脉宽波形的交叉点处的时间间隔。

二、同步波形,或者说稳定显示波形。就是找到一种触发方式使波形不再“晃动”,也就是找出信号的规律性来同步信号。如下图所示
每组数据包里有四个脉冲,这四个脉冲并不是等时间间隔的,如果用上升沿触发,则波形不能同步,视觉上在“晃动”,但是每组数据包是等时间间隔到来的,如果以每组数据包的第一个脉冲的上升沿作为触发源,则能稳定显示波形。因此可以用边沿延迟触发,在前一个上升沿到来之后,延迟一段时间再触发下一个上升沿,在上例中需要延迟的时间为标识的蓝色的时间间隔部分。

下面也就是最难,内容最多的触发方式
边沿触发(Edge):是最常用最简单最有效的触发方式,绝大多数的应用都只是用边沿触发来触发波形。边沿触发仅是甄测信号的边沿、极性和电平。*当被测信号的电平变化方向与设定相同(上升沿或下降沿),其值变化到与触发电平相同时,示波器被触发,并捕捉波形。

边沿延迟触发(holdoff):每次触发到前一个边沿之后,等待设定的延迟时间或延迟事件再触发下一个满足条件的边沿,最长可延迟 20s 或 9,999,999 个事件。事件是相对于触发电平而言。
如下图所示

宽度和毛刺触发:根据信号宽度值/毛刺值触发,可选正向或负向宽度/毛刺,可用于捕捉信号中的罕见宽度/毛刺信号。
下图示波器设置的触发事件是:当 C2 的脉冲在触发电平处的正脉宽在 90ns 和 120ns 之间时被隔离,触发点停留的位置是脉冲的下降沿。如果触发的是负脉宽,则触发点停留的位置是脉冲的上升沿。脉宽的范围定义可以是小于,大于,在范围内或范围外。毛刺触发和宽度触发类似。

间隔触发: 根据相邻的同极性的沿的时间来触发,正到正或负到负。设定的条件也可以小于、大于、在范围内或范围外。
下图示波器设置的触发事件是:当穿越触发电平的相邻正沿之间的时间间隔在 1.5us 到 2.5us 之间时被触发。图中一定要将触发电平设置为超过欠幅的矮脉冲,否则条件永远不会满足。

条件触发: 条件触发是两个通道之间的关联触发。当第二个波形设定条件满足一次后,在第一个波形边沿处触发。
下图含义是,当C3的电平超过500mv时,C2 的上升沿达到触发电平
200mV 时,触发 C2 的上升沿。(C3是条件)

状态触发: 状态触发和条件触发类似。当第二个波形设定条件满足并保持该状态后,在第一个波形边沿处触发 。它要求第二个波形达到某个条件之后保持该状态。
下图设置含义是:在 C3 的上升沿达到触发电平 500mV 时,触发 C2 的上升沿但前提是在这之前 C2 的电平超过了 500mV 并一直保持超过 500mV 的状态,而且要等到 C2 的上升沿有 3 次达到触发电平之后才触发。

**逻辑触发:**各通道信号分别同时满足所设定逻辑电平条件及所选择的逻辑关系后触发。可选逻辑条件:与 (And),非与 (Nand),或 (Or),非或 (Nor)。
下图触发含义:C1的电平低于 775mV,C2 的电平高于 500mV,C3 的电平低于 500mV,C4 的电平高于 350mV,它们同时满足这个条件时触发

漏失触发:当信号最后的边沿消失了设定的时间后触发。
下图触发设置含义::在 C2的最后一个上升沿消失之后等待 750ns 被触发。

欠幅触发: 当脉冲序列的宽度不确定,大多数脉冲信号的幅值相同,但有小概率的欠幅信号
时所需要采取的一种触发方式。当脉冲穿越了第一个门限电平,但在一定的时间
范围内不能穿越另外一个门限电平时被触发。
如图所示:

TV 触发: 专门为电视信号而设计的一种触发方式,在该模式下触发电平控制不起作用。示波器使用视频信号中同步脉冲作为触发信号。TV 触发有两种模式,TVF 场和TVL 行

斜率触发:当信号的斜率满足一定的条件时被触发。
如图所示

协议触发:根据特定的通信协议码型而设定的解码方式比如232,iic,can,lin等等

高速串行总线触发

硬件工程师及从业者都在关注我们

       
       

声明:


声明:文章来源网络。本号对所有原创、转载文章的陈述与观点均保持中立,推送文章仅供读者学习和交流。文章、图片等版权归原作者享有,如有侵权,联系删除。
投稿/招聘/推广/宣传 请加微信:woniu26a

推荐阅读

  • 电路设计-电路分析

  • EMC相关文章

  • 电子元器件

后台回复“加群,管理员拉你加入同行技术交流群。

硬件笔记本 一点一滴,厚积薄发。
评论
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 70浏览
  •  在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天,风力发电作为一种绿色能源,已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而,风力发电系统在复杂的环境中长时间运行,对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦(光电耦合器)作为一种电气隔离与信号传输器件,凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力,已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中,包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分,通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 61浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 126浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 96浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 223浏览
  • 「他明明跟我同梯进来,为什么就是升得比我快?」许多人都有这样的疑问:明明就战绩也不比隔壁同事差,升迁之路却比别人苦。其实,之间的差异就在于「领导力」。並非必须当管理者才需要「领导力」,而是散发领导力特质的人,才更容易被晓明。许多领导力和特质,都可以通过努力和学习获得,因此就算不是天生的领导者,也能成为一个具备领导魅力的人,进而被老板看见,向你伸出升迁的橘子枝。领导力是什么?领导力是一种能力或特质,甚至可以说是一种「影响力」。好的领导者通常具备影响和鼓励他人的能力,并导引他们朝着共同的目标和愿景前
    优思学院 2025-01-08 14:54 66浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 158浏览
  • By Toradex 秦海1). 简介嵌入式平台设备基于Yocto Linux 在开发后期量产前期,为了安全以及提高启动速度等考虑,希望将 ARM 处理器平台的 Debug Console 输出关闭,本文就基于 NXP i.MX8MP ARM 处理器平台来演示相关流程。 本文所示例的平台来自于 Toradex Verdin i.MX8MP 嵌入式平台。  2. 准备a). Verdin i.MX8MP ARM核心版配合Dahlia载板并
    hai.qin_651820742 2025-01-07 14:52 108浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 167浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 117浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 98浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 204浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机锂电池产值达到2457百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为9.6%。 无人机锂电池是无人机动力系统中存储并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数是锂聚合物电池,相较其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,较长寿命,同时也具有良好的放电特性和安全性。 全球无人机锂电池核心厂商有宁德新能源科技、欣旺达、鹏辉能源、深圳格瑞普和EaglePicher等,前五大厂商占有全球
    GIRtina 2025-01-07 11:02 124浏览
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 144浏览
  • 本文介绍编译Android13 ROOT权限固件的方法,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。关闭selinux修改此文件("+"号为修改内容)device/rockchip/common/BoardConfig.mkBOARD_BOOT_HEADER_VERSION ?= 2BOARD_MKBOOTIMG_ARGS :=BOARD_PREBUILT_DTB
    Industio_触觉智能 2025-01-08 00:06 92浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦