示波器同步和触发 _「问人人知识网」

1 示波器的工作原理
示波器是通过在X和Y偏转板上加控制电压，控制由电子枪射出电子束的偏转从而在屏幕上描绘出轨迹，一般在X偏转板加的是正向锯齿波信号，线性上升的电压控制电子束从左到右移动，形成水平扫描。因为上升的电压与时间成线性关系，扫描得到的轨迹就可以模拟时间轴。如果同时在Y偏转板加上与被测信号成比例的电压，使电子束在水平移动的同时也在垂直方向移动，这样电子束就描绘出了被测信号与时间的关系，也就是信号的波形。这是示波器显示波形的基本原理。
2 扫描信号与被测信号同步的概念
【示波器同步和触发】为了使示波器显示稳定的波形，需要扫描信号与被测信号同步，即被测信号的频率应该是扫描信号频率的整数倍，这样每一次扫描开始的时刻都对应被测信号的同一点，因而每一次扫描的电子束都打在屏幕上形成同样的轨迹。
现在来看图1 。图1中的Y是一周期性信号，X是扫描信号，显然它们是不同步的。当将这样的信号同时分别加到示波器的Y和X偏转系统时，显示的波形如图2所示，其中当X从T0扫描到T1时描绘出的波形是A，从T1到T2扫描时描绘出的波形是B，而从T2到T3扫描时描绘出的是C，显然它们在屏幕上的位置都不同，而且先后出现，所以会看到的是混合的波形，得不到一个稳定的波形。这就是示波器的扫描与信号不同步的结果。

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如果设法将X扫描信号变成图3 所示的情形，使每一次扫描开始时刻都对应于Y信号一个周期的同一点，也就是让示波器的扫描信号与被测信号“同步” 。当将这样的信号同时分别加到示波器的X和Y偏转系统时，由于每一个扫描周期X和Y的信号都相同，电子束受到同样的偏转控制，因而每一次扫描的电子束打在屏幕上会显示相同的轨迹。如图4所示。这就是示波器扫描与信号同步的结果。

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3 示波器触发的作用
为了使扫描信号与被测信号同步，可以设定一些条件，将被测信号不断地与这些条件相比较，只有当被测信号满足这些条件时才启动扫描，使得扫描的频率与被测信号相同或存在整数倍的关系，即同步。这种技术就称为“触发”，而这些条件称为“触发条件”。
用作触发条件的形式很多，最常用最基本的就是“边沿触发” ，即将被测信号的变化(即信号上升或下降的边沿) 与某一电平相比较，当信号的变化以某种选定的方式达到这一电平时，产生一个触发信号，启动一次扫描。便可得到稳定的波形。其他的触发条件有“脉宽触发” 、“斜率触发” 、“状态触发” 等等。

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4. MSO4000手册中的触发概念4.1 触发事件的概念
触发事件在波形记录中建立了时间基准点。所有波形记录数据都以相对于该点的时间进行定位。仪器连续采集并保留足够的取样点用来填充波形记录的预触发部分，预触发部分是波形中之前已显示的部分。当触发事件发生时，仪器开始采集取样以建立波形记录的触发后的部分。识别触发后，采集完成和释抑期满之前，仪器不接受其他触发。
4.2 触发释抑的概念
触发释抑指的是将示波器的触发电路封闭一段时间（释抑时间），在这段时间内，即使满足触发条件示波器也不会触发，示波器触发的作用就是显示稳定的波形，触发释抑也是一种为了显示稳定波形的功能，它主要针对在大周期内有很多满足触发条件的不重复点而专门设置的。

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4.3 触发耦合的概念
触发耦合会确定哪一部分的信号被传递到触发电路。交流耦合会抑制掉直流部分而留下交流部分，直流耦合则会抑制掉交流部分而留下直流部分。还有高频耦合和低频耦合，相应的会抑制掉低频部分和高频部分。对于MSO4000示波器，边沿触发可以使用所有的耦合类型，所有其他触发类型都只能使用直流耦合。
4.4 预触发部分的作用
预触发数据可以帮助排除故障，例如要找到测试电路中出现多余毛刺的原因，可以触发毛刺并使预触发周期足够长，以便捕获到毛刺出现之前的数据。通过分析毛刺产生之前所发生的数据，可以找到有助于发现毛刺来源的信息。
4.5 斜率和电平
斜率控制用于确定仪器是否在信号的上升或下降沿找到触发点。电平控制用于确定触发点出现在边沿的位置，示波器提供一个或多个跨过方格的水平长条，用来临时显示触发电平。