觸發面臨的挑戰及解決之道

本文的眼圖是一種廣泛意義的眼圖，即穩定的觸發后通過余輝方式疊加顯示的波形都可以稱為眼圖。

其實模板觸發還有一個可人的功能是：“無人值守”，即在設定了模板之后，一旦信號有觸碰模板就可以自動保存波形數據，自動打印波形圖片。該功能和R&S示波器100萬次/秒的波形捕獲率相結合，成為工程師定位異常信號的利器。

1 引言

隨著嵌入式系統的復雜度、集成度的快速增長，系統的測試和故障調試將變得越來越困難，這對示波器也提出了更高的要求。其中，觸發功能是測試和調試過程中常用到的一項功能，也是示波器的關鍵性能。示波器對特定信號事件的快速、準確、穩定的捕捉和顯示是后續問題分析的基礎。

本文中，筆者嘗試從日常工作中的兩個示例，來說明R&S RTO系列示波器的強大觸發功能在調試和分析故障時的優點和易用性，特別是其中的“MASK模板觸發”方式，給調試帶來了很大的方便。

2 R&S RTO數字觸發技術的優勢

RTO數字觸發技術是直接在ADC轉換后的數字樣本行進行的，這種架構為采集和觸發提供了一致的定時，從而可以得到更準確的測量結果。該架構的主要優勢有：

低觸發抖動：RTO實時觸發單元是在前端ADC和采集存儲器間的路徑中通過專用的ASIC來實現，達到小于1ps rms的超低觸發抖動。

優化的觸發靈敏度：RTO實時觸發單元允許0到5格的靈活觸發遲滯設置，可以讓用戶在觸發穩定性和觸發靈敏度之間取得很好的平衡。

超小的可檢測脈沖寬度：最小可檢測脈沖寬度是觸發系統的一個關鍵參數，RTO可以支持窄于100ps的脈沖寬度觸發。

觸發事件無遺漏：RTO實時觸發系統能夠利用時間數字轉換器（TDC）在400ps的時間間隔內，以250fs分辨率，測定各種觸發事件，這尤其適用于復雜觸發條件的應用場合。

靈活的觸發信號濾波：RTO實時觸發系統可以對輸入信號或者測量信號應用低通濾波器。這對于被測信號中有高頻噪聲的情況，可以單獨對觸發信號進行數字低通濾波，就可以得到可靠和穩定的觸發，于此同時，也可以捕獲和顯示未經濾波的測量信號。

3應用示例

• 示例1：CAN總線信號質量分析

背景介紹：

在筆者參與的一個汽車電子控制模塊的項目中，控制器與外部的通信接口使用了高速CAN總線，波特率是500k bit/s，位采樣點的位置是67.5%。

問題描述：

在控制模塊安裝到工程樣車上之后，在車輛行駛的過程中，用Vector CANoe進行CAN總線數據監控和記錄時，發現偶爾有錯誤幀產生，錯誤幀出現的概率約為每小時若干次，是一種偶發的異常信號。所以準備用示波器的“眼圖”功能分析CAN總線的信號質量，以及在采樣點處是否出現干擾信號，如果有干擾，則將波形記錄下來，作為進一步分析的基礎。

解決辦法：
（1）首先用“上升沿觸發”的自動模式觸發通道1的CAN_H信號，然后在“Display”菜單中打開“Infinite Persistence”即可實現類似“眼圖”功能，CAN_H和CAN_L構成的“眼睛”睜得越大，表示信號質量越好，眼圖如圖 1所示。