示波器的數字觸發技術(上)
自上世紀 40 年代誕生以來,示波器觸發功能不斷得到增強。R&S RTO/RTE系列數字示波器的全數字觸發功能樹立了創新的里程碑,它在測量精度、波形捕獲密度和功能性方面為示波器用戶帶來顯著優勢。
本文為您介紹了傳統觸發系統的工作原理,并闡釋了 RTO/RTE 示波器實時數字觸發的優點。
1 傳統觸發系統原理
1.1示波器觸發功能的作用
示波器的觸發系統基本上有兩個主要應用:
1.確保穩定顯示
作為電氣和電子信號測量調試工具的示波器,觸發功能的發明是一項突破。觸發功能能夠穩定地顯示重復的周期性信號。
2.隔離感興趣的事件
觸發可以對特定波形事件做出反應,這有利于隔離和顯示特定信號特征,諸如未達到脈沖高度的邏輯電平(“矮脈沖”),由串擾引起的信號干擾(例如“毛刺”),低邊緣觸發(“上升沿時間”)或通道間的無效定時(“Data2Clk”)。觸發功能的種類和觸發設置靈活性多年來一直在加強。
觸發系統的精度以及靈活性,決定了示波器是否能夠準確地顯示和分析測量信號。
1.2 傳統觸發系統應用
如今,大多數示波器為數字示波器,這意味著被測信號被采樣,并且作為連續的一組數字值被保存。然而,負責檢測信號電平的觸發器仍然使用模擬電路來處理原始被測信號。圖 1 顯示簡化的數字示波器方框圖。



圖 3:顯示的波形和實際觸發位置不符的例子
下述原因會引起觸發位置失準:
1.對觸發邊沿的測量不準確
在觸發系統中,被測信號經比較器與觸發門限進行比較,需要非常精確地測量比較器輸出的邊沿定時。為此,需要應用時間數字轉換器 (Time-to-Digital-Converter,TDC)。TDC 不準確會導致個別顯示波形相對觸發點偏移。TDC 誤差的隨機分量會導致在每個觸發事件上改變這個偏移量,從而導致觸發抖動。
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