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_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  章節(jié)五里面那個表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)、故障診斷以及試驗測試中,萬用表、邏輯筆和示波器是最常用的電子測量儀器。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,使用相對復(fù)雜的儀器

2、。示波器作為一種常用電子測量儀器,可以實時監(jiān)測被測信號幅度隨時間的變化,被廣泛應(yīng)用于電子測量、電器檢查、數(shù)據(jù)分析等各個領(lǐng)域,為了實現(xiàn)準(zhǔn)確測量,示波器的各個參數(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象,從相關(guān)的背景和概念出發(fā),對示波器的觸發(fā)原理及其觸發(fā)選擇方式進行分析,通過不同方式在測試中的對比,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)電子測試儀器,其最主要的功能是精確復(fù)現(xiàn)電壓波形的時間函數(shù),解決復(fù)雜信號的“信號存在”和“定量分析”兩個方面的問題。在示波器的使用過程中,掃描和觸發(fā)方式的正確選擇,是進行電子測試和獲得正確數(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。</p><p>  2示波器使用及注意事項</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,指示出信號波形的電壓和時間之間的關(guān)系。水平方向指示時間,垂直方向指示電壓。標(biāo)尺通常在垂直方向有8個,水平方向有10個,每個格為1cm。</p><p>  根據(jù)被測信號在屏幕上占的格數(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)對輸入信號進行比例變換,使之能在屏幕上表現(xiàn)出來。在單位輸入信號的作用下,光點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。示波器中每個通道各有一個垂直偏轉(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,如果屏幕上信號光點移動兩格,則代表輸入信號電壓變化2V。</p><p>  每個波段開關(guān)上往往還有一個小旋鈕,用來微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時針方向旋到底

12、,處于“校準(zhǔn)”位置,此時垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開關(guān)所指示的值一致。逆時針旋轉(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展功能,當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時,垂直靈敏度擴大若干倍(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擴展?fàn)顟B(tài)時,垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是0.2V/DIV。</p><p>  2)時基選擇(TIME/DIV)和微

13、調(diào)</p><p>  時基選擇和微調(diào)的使用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時基選擇也通過一個波段開關(guān)把時基分為若干檔。波段開關(guān)的指示值代表光點在水平方向移動一個格的時間值。例如在1m S/DIV檔,光點在屏上移動兩格代表時間值2m S。“微調(diào)”旋鈕用于時基校準(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)可以左右移動信號波形,旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕(標(biāo)有垂直雙向箭頭)可以上下移動信號波形。</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)。測試信號時,要將示波器的地與被測電路的地連接在一

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點。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。此開關(guān)撥到“×1”位置時,被測信號無衰減送到示波器,從熒光屏上讀出的電壓值是被測信號的實際電壓值。此開關(guān)撥到“×10"位置時,被測信號衰減為1/10送往示波器,從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號的實際電壓值。</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)。直流耦合用于測定信號直流絕對值和觀測極低頻信號。交流耦合用于觀測交流和含有直流成分的交流信號。當(dāng)選擇“地”時,掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。在屏幕上將會看到一條位于0V電平的直線。這時可以使用位置控制機構(gòu)來調(diào)節(jié)這個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)信號的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號超過旋鈕設(shè)定的觸發(fā)電平時,掃描即被觸發(fā)。順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕,觸發(fā)電平上升;逆時針旋轉(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,觸發(fā)電平自動保持在觸發(fā)信號的幅度內(nèi),不需要電平調(diào)節(jié)就能產(chǎn)生一個穩(wěn)定的觸發(fā)。當(dāng)信號波形復(fù)雜,用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時,用釋抑(Hold Off)旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時間(掃描暫停時間),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,示波器還有很多復(fù)雜的功能,這需要我們在日常應(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</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直徑最小以使波形清晰,減小測試誤差;不要使光點停留在一點不動,否

19、則電子束轟擊一點宜在熒光屏上形成暗斑,損壞熒光屏。</p><p>  2.測量系統(tǒng)-例如示波器、信號源;打印機、計算機等設(shè)備等。被測電子設(shè)備-例如儀器、電子部件、電路板、被測設(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,只能測量(被測信號-信號地就是大地,信號端輸出幅度小于300VCA

20、TII)信號的波形。絕對不能測量市電AC220V或與市電AC220V不能隔離的電子設(shè)備的浮地信號。(熱地是不能接大地的,否則造成儀器損壞,如測試電磁爐。)</p><p>  4.通用示波器的外殼,信號輸入端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。如儀器使用時不接大地線,直接用探頭對浮地信號測量,則儀器相對大地會產(chǎn)生電位差;電壓值等于探頭接地線接觸被測設(shè)備點與大地之間的電位差。這將

21、對儀器操作人員、示波器、被測電子設(shè)備帶來嚴(yán)重安全危險。</p><p>  5.用戶如須要測量開關(guān)電源(開關(guān)電源初級,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)備進行浮地信號測試時,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)是使用示波器時最常提到的一個詞。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與被測信號的頻率之間存在著整數(shù)倍的關(guān)系。觸發(fā)電路實際上起到一個比較器的作用。先設(shè)定一些條件,將被測信號不斷地與這些條件相比較,只有當(dāng)被測信號滿足這些條件時才啟動掃描或采集,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候,都從輸入信號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)信號穩(wěn)定顯示;</p><p>  (2)對單次信號進行捕獲;</p><p>  (3)對重復(fù)信號中的異常波形和

24、單次事件中的特殊波形進行隔離捕獲。</p><p><b>  3.2觸發(fā)原理</b></p><p>  當(dāng)示波器輸入一個信號,這時如果不對信號的顯示作出相應(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候,看到的信號是混疊的、不穩(wěn)定的圖像,無法進行觀察和測量。</p><p>  圖1 示波器沒有正常

25、觸發(fā)時的波形顯示</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:正弦波在一個周期內(nèi)的波形特征,只有一個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,同時設(shè)置一個觸發(fā)電平與上升沿相交,得到一個觸發(fā)點。在正弦波的不同周期,該觸發(fā)點的位置

26、是相同并唯一的,這時當(dāng)我們把該觸發(fā)點定義在顯示屏幕的特定位置時,示波器每刷新一屏,把滿足觸發(fā)條件的點都放在屏幕的相同位置,由于該點在波形中是唯一相同的,所有不同屏幕的觸發(fā)點都在同一位置,那么屏幕上的顯示就穩(wěn)定同步了,同時刷新一屏只有第一個滿足觸發(fā)條件的點定義為觸發(fā)點,其它被忽略。為方便起見,把觸發(fā)點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)條件的點放在同一點,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(延遲線前的被測信號)作為觸發(fā)信號,適用于觀測被測信號。內(nèi)觸發(fā)的源可以是任何輸入通道。</p><p>

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

30、合來凈化觸發(fā)信號,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,用來控制示波器的存儲和顯示,它不會影響到被測信號的顯示,所以使用觸發(fā)耦合不會對被測信號有任何影響。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,其它型號不盡相同。需要注意的一點就是觸發(fā)耦合與垂直通道耦合是有本質(zhì)區(qū)別的,垂直耦合會影響到被測波形。</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)點位于觸發(fā)源信號的上升沿(正極性)還是下降沿(負(fù)極性)。觸發(fā)電平指觸發(fā)

32、脈沖到來時所對應(yīng)的觸發(fā)放大器輸出電壓的瞬時值。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平?jīng)Q定觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時刻,并決定被顯示信號的起始點。</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,以滿足不同的觀測需要。常見的觸發(fā)模式有以下幾種:自動(AUTO):在這種模式下,當(dāng)觸發(fā)沒有發(fā)生時,示波器的掃描系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的掃描速率自動進行掃描

33、;當(dāng)有觸發(fā)發(fā)生時,掃描系統(tǒng)會盡量按信號的頻率進行掃描。</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)條件滿足了才進行掃描。因此在該模式下如果沒有觸發(fā)的話,對于模擬示波器而言會看不到掃描線,屏幕上什么都沒有,對于數(shù)字示波器而言會看不到波形更新。<

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

35、形與觸發(fā)掃描所對應(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際上不會進行,只顯示想看到的與觸發(fā)相聯(lián)系的波形,從而使波形會比較清晰。</p><p>  單次(SINGLE):這種模式與“正常模式”有一點類似,就是只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足時才產(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)條件的信號出現(xiàn)也不再進行掃描,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。</p><p><b>  5放大整形電路</b></p><p>  放大整形電路的作用是對觸發(fā)信

37、號進行放大整形,以滿足觸發(fā)信號的要求。整形電路的基本形式是電壓比較器,當(dāng)輸入的觸發(fā)源信號與通過觸發(fā)極性和觸發(fā)電平選擇的信號之差達(dá)到某一設(shè)定值時,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</b></p><p>  傳統(tǒng)的模擬示波器由于沒有存儲單元,觸發(fā)只是示波器顯示波形的一個起始信號,單單定義了波形的起點。但

38、是數(shù)字存儲示波器由于把模擬信號數(shù)字化,并且存儲到內(nèi)存之中,觸發(fā)作為一個定義點也同樣被存儲到內(nèi)存,這種模式就決定了可以把觸發(fā)點放到內(nèi)存中的任意一個位置。有了這個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可以看到被測信號不斷地輸入示波器,這些數(shù)字化的信號是遵循先進先出的原理存儲到示波器內(nèi)存中去的。當(dāng)在存儲器中定義了觸發(fā)點的位置后,波形點滿足了觸發(fā)條件時,該點就被固定在存儲器定義的觸發(fā)點上了,這時

39、還要參考一個參數(shù)就是觸發(fā)延時,它規(guī)定了觸發(fā)點到起點的時間距離,是事先定義好的,存儲器的起點也就固定下來,這時示波器存儲器變成了只進不出,后進來的信號直到填滿存儲深度為止,存滿后再重新刷新。如果是單次捕獲就只存儲刷新一次。很容易看到存儲器起點到觸發(fā)點這段時間記錄的波形數(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)點到存儲器終點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)、自動和單次三種觸發(fā)方式可供選擇,以適應(yīng)不同的被測信號與測試目的。</p><p>  常態(tài)觸發(fā)方式,采用來自Y軸或外接觸發(fā)源的輸入信號進行觸發(fā)掃描,是常用的觸發(fā)掃描方式。只有觸發(fā)信號作用后掃描電路才工作,無觸發(fā)信

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

42、一旦觸發(fā)信號消失或幅度過小,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。自動觸發(fā)方式解決上面兩種方式的缺陷,能夠從被測信號中獲得合適的觸發(fā)信號時,系統(tǒng)采用觸發(fā)掃描方式;如果在規(guī)定時間內(nèi)找不到觸發(fā)信號,則強制進入連續(xù)觸發(fā)狀態(tài)。</p><p>  單次觸發(fā)方式,是通過手動按鈕控制,實現(xiàn)只進行一次掃描的觸發(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、信號到來后產(chǎn)生一次掃描,掃描結(jié)束后,電路進入休止?fàn)顟B(tài),即使再有滿足觸發(fā)條件的信號出現(xiàn)也不再進行掃描。</p><p>  4.2觸發(fā)方式的選擇</p><p>  在實際使用中,觸發(fā)方式的選擇常常是根據(jù)被測信號特性和要觀測的內(nèi)容作出的,其間并沒有什么固定的規(guī)則,而往往是一個交互的過程,即通過選擇不同的觸發(fā)方式了解信號的特性,又根據(jù)信號的特性和想要觀測的內(nèi)容選擇有效的觸發(fā)方式。在這個過程中最

44、重要的是要理解不同觸發(fā)方式的工作機制,了解被觀測信號的特點以及明確所要觀測的內(nèi)容。</p><p>  一般來說,在對信號的特點不是很了解的時候,應(yīng)該選擇自動方式,因為這時示波器會掃描,至少能在屏幕上看到掃描線,不會什么都沒有。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。對于模擬示波器來說,只要信號是周期性的,其頻率在示波器觀測范圍內(nèi)并且不太

45、復(fù)雜的話,通過這樣的步驟一般能達(dá)到對信號的大體了解,然后根據(jù)需要可作進一步的觀測。</p><p>  在被測信號是一些比較簡單的周期性信號的情況下,將觸發(fā)方式在自動與常態(tài)之間切換,屏幕波形不會發(fā)生什么變化。常態(tài)方式的作用在于觀測波形的細(xì)節(jié),特別是對于比較復(fù)雜的信號,例如視頻同步信號。因為為了觀測細(xì)節(jié),必須將時基掃描速率調(diào)高,以便于波形展開,這就使得被測信號的頻率相對于示波器掃描速率而言變低。在這種情形下,如果選

46、擇自動方式,在一個被測信號周期內(nèi),就會進行多次掃描,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)信號或單次瞬變信號。對于普通模擬示波器而言,在這種方式下什么也看不到,因為波形一閃而過,示波器不能將其保留。因此只有與照相機配合將一閃而過的波形拍下來。對于數(shù)字存儲示波器而言,單次觸發(fā)方式能夠表現(xiàn)出很強的優(yōu)勢,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。雖然使用正常方式也能夠捕捉單次的信號,但如果信號是多次而非單次時,后面出現(xiàn)的信號所觸發(fā)的掃描就會將前面捕獲的結(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)的信號中挑選一個的能力。</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,目標(biāo)是捕獲在方波信號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),那么每個脈沖都滿足條件,都產(chǎn)生觸發(fā),會產(chǎn)生混疊,這時無法把關(guān)心的窄脈沖隔離出來。</p><p>  所以不能用邊緣觸發(fā),而要選擇更高級的觸發(fā)方式。</p>&

49、lt;p>  根據(jù)信號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間寬度,時間觸發(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,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。</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)實工作中所要觀測的信號千變?nèi)f化,特別是那些隱藏在標(biāo)準(zhǔn)信號下的偶發(fā)錯誤信號。示波器的作用是觀測這些信號,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要研究的信號。設(shè)置觸發(fā)是示波器使用的難點,要正確地設(shè)置觸發(fā)條件應(yīng)該做到以下兩點:(1)了解要觀察的信號,只有了解信號本身的特征,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中的異常信號;(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信號。</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]. 計量與測試技術(shù),2012,02:36-38.</p><p>  [2]向川云,田書林,曾浩. 混合

52、信號示波器中的邏輯分析儀模塊設(shè)計[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(自然科學(xué)版),2009,02:80-83.</p><p>  [4]梁志國. 數(shù)字存儲示波器觸發(fā)點電平和延遲的精確校準(zhǔn)[J]. 儀器儀表學(xué)報,2011,06:1403-1408.</p><p>

53、;  [5]孫建鳳. 數(shù)字存儲示波器的原理、特點及發(fā)展動態(tài)[J]. 現(xiàn)代科學(xué)儀器,1996,03:13-17.</p><p>  [6]孫建鳳. 數(shù)字存儲示波器的原理、特點及發(fā)展動態(tài)[J]. 宇航計測技術(shù),1996,06:52-61.</p><p>  [7]梁駒,徐建芬,劉玉軍. 示波器的發(fā)展與合理選擇[J]. 現(xiàn)代儀器,2006,06:45-48.</p><p

54、>  [8]李毅,師奕兵,王厚軍,田書林. 數(shù)字存儲示波器觸發(fā)電路的數(shù)字化技術(shù)研究[J]. 儀器儀表學(xué)報,2004,03:385-387+405.</p><p>  [9]梁志國,孫璟宇,郁月華. 數(shù)字示波器計量校準(zhǔn)中的若干問題討論[J]. 儀器儀表學(xué)報,2004,05:628-632.</p><p>  [10]張逸成,梁海泉,姚勇濤. 一種虛擬示波器的設(shè)計[J]. 電子測量與

55、儀器學(xué)報,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)我遇到困難的時候,是她在我身邊耐心地指導(dǎo),并指引我走進新的領(lǐng)域,讓我由陌生到熟悉,從而學(xué)到了許多平時在課堂上沒有學(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的動力,正是借鑒了他們積累的豐富知識、經(jīng)驗,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,你們時刻關(guān)心我,是你們給了我學(xué)習(xí)的機會,是你們時時刻刻為我鼓勁、為我加油,進而促使我不斷成長。同時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光,在我遇到困難時你們關(guān)心我、幫助我,在此次畢業(yè)論文中很多

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