在上期文章《RIGOL技術站 | 示波器的觸發功能》一文中，小編介紹了示波器觸發的原理、概念、重要性等知識，對示波器的觸發功能有了初步的了解和認識。本篇文章小編將繼續為大家介紹模擬觸發、數字觸發及數字觸發的幾種不同類型，充分了解示波器的觸發功能，以便在測量的過程中更好地幫助工程師!

01觸發的實現How to achieve Trigger?

數字示波器主要由以下幾個部分組成：

AFE模擬前端電路：主要包括衰減器和放大器，用于信號調理;

ADC模數轉換器：將探測的模擬信號轉換為數字域處理信號;

Trigger觸發單元：將捕獲用戶設置的觸發事件;

Timebase時基：控制采樣時間，觸發位置處理;

波形數據處理：完成數字波形的采樣，獲取，存儲和數據處理;

顯示處理：完成波形繪制，波形相關的運算，分析等功能。

數字示波器的觸發也存在模擬觸發和數字觸發兩類，數字觸發與模擬觸發最主要的差異在于觸發數據的來源不同：

模擬觸發的數據來自模擬前端，因此觸發單元處理的是模擬信號;

而數字觸發的數據來自模數轉換器ADC，觸發單元處理的是經過ADC量化處理后的數字信號。

模擬觸發和數字觸發由于數據來源和類型不同，因此處理原理也就有差異。其基本的原理框圖如下：

▲數字示波器-模擬觸發

▲數字示波器-數字觸發

模擬觸發

模擬觸發有一些不足之處，其中觸發抖動是影響觸發穩定度的重要因素。下圖是一個模擬觸發系統觸發波形的典型效果，從圖中我們可以看到，由于信號觸發位置不固定，存在觸發抖動。

▲模擬觸發系統觸發波形

造成模擬觸發系統存在抖動的原因，主要有以下3個因素：

路徑誤差

在“數字示波器-模擬觸發”框圖中，可以看到被測信號經過了采樣和觸發兩條路徑，路徑上的噪聲干擾和延遲抖動存在差異。因此ADC得到的數據和觸發單元得到的數據存在差異;

量化誤差

由于ADC模數轉換器固有的量化誤差和采樣失真，會使得ADC轉換后的數據和真實數據存在偏差;

比較器誤差

在模擬觸發中，信號與比較器比較門限進行比較，由于模擬器件的特性，無法給出精確的邊沿時刻。因此，模擬觸發輸出的觸發信號無法精確地指示ADC采樣后的數據的觸發位置，最終在顯示波形時，表現為波形觸發位置抖動，如下圖所示：

▲模擬觸發-觸發抖動示意圖

數字觸發

與模擬觸發不同，數字觸發的觸發數據直接使用ADC采樣后的數據，因此，采樣和觸發單元處理的是相同的數據。數字觸發技術使用數字信號處理方法進行觸發比較和位置測定，可以精確地捕獲觸發事件，并輸出精細的觸發位置。下面介紹幾種常見的數字觸發技術。

邊沿觸發邊沿觸發是指當觸發單元檢測到跳變沿(上升沿、下降沿、任意沿)時觸發，原理圖如下。

▲邊沿觸發

邊沿觸發是示波器觸發功能中最常用、最實用、最簡單的一種觸發類型。

精細觸發當采樣點數比屏幕的像素個數少時，需要對原始數據進行插值。為了更精確地查找觸發位置位于個插值點，需要對插值后的數據進行閾值比較和觸發位置處理，這個過程我們稱之為精細觸發。

如下圖所示，在ADC原始采樣點進行插值運算，使得在觸發電平Trig_level前后兩個原始點A和B之間，再進行一次觸發比較找到更準確的觸發點C。

▲精細觸發

若ADC采樣率為10GSa/s，采樣點間隔100ps;當插值倍數為100倍時，則等效采樣率提升100倍，觸發分辨率也就提升100倍，觸發系統能以1ps分辨率進行觸發處理。

▲精細觸發

總線觸發/協議觸發當我們使用示波器測量總線和協議信號時，如果使用軟件進行數據的解碼和解析，會因為軟件操作的非實時性，導致丟失很多觸發事件。協議觸發是利用硬件/FPGA進行實時處理。觸發系統對實時數據進行解碼和解析，對協議相關數據和特性進行觸發。常見的有RS232、I2C、SPI、CAN、LIN、I2S總線等。

▲I2C總線觸發

區域觸發區域觸發，也稱為模板觸發，是基于一般觸發功能的基礎上，再對采集數據進行區域比較判決，判斷波形與檢測區域是否滿足“相交”或“不相交”條件，判決條件滿足后才將波形顯示到屏幕上。

▲區域觸發

區域觸發能實現更直觀的觸發類型，提升捕獲觸發事件的概率。

02總結

Summary正如同之前的分析，模擬觸發系統存在觸發類型單一，無法實現復雜的觸發調節的缺點。而數字觸發系統基于數學信號處理，避免了模擬器件受溫度等因素的影響，具有觸發精確等優點，能夠實現基于復雜事件條件的觸發，并支持多種觸發類型。

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原文標題：RIGOL技術站 | 示波器的觸發功能，你了解多少?(下)

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審核編輯：湯梓紅