一、觸發(fā)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)字示波器的關(guān)鍵組成部分如下：

1、AFE模擬前端電路：主要可分為衰減器和放大器，用于信號(hào)調(diào)理；

2、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器：將探測(cè)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字域處理信號(hào)；

3、Trigger觸發(fā)單元：將捕獲用戶設(shè)置的觸發(fā)事件；

4、Timebase時(shí)基：控制采樣時(shí)間，觸發(fā)位置處理；

5、波形數(shù)據(jù)處理：完成數(shù)字波形的采樣，獲取，存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理；

6、顯示處理：完成波形繪制，波形相關(guān)的運(yùn)算，分析等功能。

7、數(shù)字示波器的觸發(fā)類型可分為模擬觸發(fā)和數(shù)字觸發(fā)兩種，數(shù)字觸發(fā)與模擬觸發(fā)本質(zhì)的區(qū)別在于觸發(fā)數(shù)據(jù)的來(lái)源不同：

8、模擬觸發(fā)的數(shù)據(jù)來(lái)自模擬前端，所以觸發(fā)單元處理的是模擬信號(hào)；

9、但數(shù)字觸發(fā)的數(shù)據(jù)來(lái)自模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，觸發(fā)單元處理的是經(jīng)過ADC量化處理后的數(shù)字信號(hào)。

10、模擬觸發(fā)和數(shù)字觸發(fā)因?yàn)閿?shù)據(jù)來(lái)源和類型的不同，所以在處理原理上也會(huì)出現(xiàn)差異。兩者基本的工作原來(lái)如下圖所示：

【模擬觸發(fā)】

【數(shù)字觸發(fā)】

二、詳細(xì)的說(shuō)明分別如下：

1、模擬觸發(fā)     

   模擬觸發(fā)存在的缺點(diǎn)就是，其中觸發(fā)抖動(dòng)是導(dǎo)致觸發(fā)穩(wěn)定度的重要因素。下圖展示的是一個(gè)模擬觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)波形中的經(jīng)典效果，在圖中我們能夠清楚的看到，因?yàn)樾盘?hào)觸發(fā)位置不固定，出現(xiàn)了觸發(fā)抖動(dòng)。

【模擬觸發(fā)系統(tǒng)觸發(fā)波形】

導(dǎo)致模擬觸發(fā)系統(tǒng)發(fā)生抖動(dòng)的的因素主要有以下幾種：

1.路徑誤差

   從模擬觸發(fā)的框圖中，能夠看出被測(cè)信號(hào)經(jīng)過了采樣和觸發(fā)兩條路徑，路徑上的噪聲干擾和延遲抖動(dòng)存在差異。所以ADC得到的數(shù)據(jù)和觸發(fā)單元得到的數(shù)據(jù)都將出現(xiàn)差異；

2.量化誤差

   因?yàn)锳DC模數(shù)轉(zhuǎn)換器固有的量化誤差和采樣失真，會(huì)導(dǎo)致ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)會(huì)存在偏差；

3.比較器誤差

   在模擬觸發(fā)中，信號(hào)與比較器比較門限進(jìn)行比較，但根據(jù)模擬器件的特性，因此沒有辦法給出精準(zhǔn)的邊沿時(shí)刻。

由此可知，模擬觸發(fā)輸出的觸發(fā)信號(hào)沒有辦法精準(zhǔn)地指示ADC采樣后的數(shù)據(jù)的觸發(fā)位置，在顯示波形時(shí)，顯示為波形觸發(fā)位置抖動(dòng)，如下圖所示：

【模擬觸發(fā)-觸發(fā)抖動(dòng)示意圖】

三、數(shù)字觸發(fā)     

   跟模擬示波器不相同的是，數(shù)字觸發(fā)的觸發(fā)數(shù)據(jù)可以直接使用ADC采樣后的數(shù)據(jù)，所以，采樣和觸發(fā)單元處理的是一樣的數(shù)據(jù)。數(shù)字觸發(fā)技術(shù)使用數(shù)字信號(hào)處理方法進(jìn)行觸發(fā)比較和位置測(cè)定，能夠更加精準(zhǔn)地捕獲觸發(fā)事件，同時(shí)可以輸出精細(xì)的觸發(fā)位置。下面是是經(jīng)常使用到的數(shù)字觸發(fā)技術(shù)。

1、邊沿觸發(fā)

   邊沿觸發(fā)表示的是當(dāng)觸發(fā)單元檢測(cè)到跳變沿（上升沿、下降沿、任意沿）時(shí)產(chǎn)生的觸發(fā)，表示圖如下所示：

 【邊沿觸發(fā)】

   邊沿觸發(fā)在示波器觸發(fā)功能中是比較常用且實(shí)用的，同時(shí)也是簡(jiǎn)便的一種觸發(fā)類型。

2、精細(xì)觸發(fā)

   如果采樣點(diǎn)數(shù)比屏幕的像素個(gè)數(shù)少時(shí)，則應(yīng)要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行插值。便于更為精準(zhǔn)地查找觸發(fā)位置位于個(gè)插值點(diǎn)，則應(yīng)要對(duì)插值后的數(shù)據(jù)進(jìn)行閾值比較和觸發(fā)位置處理，在此整個(gè)過程被稱之為精細(xì)觸發(fā)。

具體如下演示圖，在ADC原始采樣點(diǎn)進(jìn)行插值運(yùn)算，會(huì)促使在觸發(fā)電平Trig_level前后兩個(gè)原始點(diǎn)A和B之間，再進(jìn)行一次觸發(fā)比較找到更準(zhǔn)確的觸發(fā)點(diǎn)C。

【精細(xì)觸發(fā)】

   假如ADC采樣率為10GSa/s，采樣點(diǎn)間隔100ps；在插值倍數(shù)為100倍時(shí)，則等效采樣率會(huì)提升100倍，觸發(fā)分辨率也就提升100倍，觸發(fā)系統(tǒng)能以1ps分辨率進(jìn)行觸發(fā)處理。

   在我們使用示波器測(cè)量總線和協(xié)議信號(hào)時(shí)，假如使用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的解碼和解析，將會(huì)由于軟件操作的非實(shí)時(shí)性，產(chǎn)生丟失很多觸發(fā)事件的情況出現(xiàn)。協(xié)議觸發(fā)是利用硬件/FPGA進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。觸發(fā)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和解析，對(duì)協(xié)議相關(guān)數(shù)據(jù)和特性進(jìn)行觸發(fā)。一般經(jīng)?？匆姷挠蠷S232、I2C、SPI、CAN、LIN、I2S總線等。

【I2C總線觸發(fā)】

3、區(qū)域觸發(fā)

   區(qū)域觸發(fā)，也被稱為模板觸發(fā)，工作原理是在一般觸發(fā)功能的基礎(chǔ)上，然后對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域比較判決，判斷波形與檢測(cè)區(qū)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(qū)域觸發(fā)】

   在此注意的是區(qū)域觸發(fā)可以完成更直觀的觸發(fā)類型，提高捕獲觸發(fā)事件的概率。

四、產(chǎn)品推薦

   根據(jù)上述了解可知道，模擬觸發(fā)系統(tǒng)存在觸發(fā)類型單一，存在著沒有辦法完成復(fù)雜的觸發(fā)調(diào)節(jié)的不足。但是數(shù)字觸發(fā)系統(tǒng)具有數(shù)學(xué)信號(hào)處理，避免了模擬器件受溫度等因素產(chǎn)生的影響，存在著觸發(fā)精準(zhǔn)等特點(diǎn)，可以完成由于復(fù)雜事件條件的觸發(fā)，并支持多種觸發(fā)類型。

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