[示波器操作]Trigger篇-觸發模式的差別 Auto/Normal/Single

觸發(Trigger)是示波器的靈魂,Trigger condition設的好Debug沒煩惱,正確的觸發設定才會讓波形固定在螢幕上,不會左右亂飄。下圖的意思就是,當波形由下往上穿過Trigger level的時候,就產生觸發訊號,該點就是觸發點,波形就會從這裡開始畫。
Trigger point

示波器都有如下圖的Trigger選單,本篇要講的是右邊那欄的Trigger mode,如果要除錯順暢如行雲流水,一定要搞懂觸發。
20160322_214346837

由於示波器要滿足Trigger條件才會開始畫波形,你必須要知道波形大概長甚麼樣子,才有辦法做精確的設定,才能讓波形固定在螢幕上。只是若是面對未知的波形,可能會有無法Trigger到的情況,此時要怎麼讓波形畫出來呢? 又或者某個波形久久才出現一次,稍縱即逝,我該怎麼抓到它呢?

以下介紹幾種基本的Trigger mode
1. Auto
2. Normal
3. Single/Force

Auto Trigger

若波形沒有滿足Trigger condition,則示波器不會發出Trigger訊號,也不會畫波形,於是畫面就是黑的,我們連訊號的樣子好壞都不知道。Auto Trigger就是如果在未滿足觸發條件下,就由內部自動(Auto)發出Trigger訊號畫波形,我們至少可以看到波形,讓之後的觸發條件設定能更精準,這種觸發模式就是Auto trigger

我用這張圖來解釋,每個紅框就是Trigger後的一個截取畫面,假設觸發條件為上緣觸發
Scope Trigger_cr1

第一個直流波形因為毫無震幅變化,所以Trigger永遠無法滿足,因此Auto trigger會自行發出Trigger訊號畫波形,紅色的框框就是每次畫出的波形內容。這也就是為何一個沒有訊號輸入的示波器,你還是能夠看到0V(ground)能不斷更新畫面的原因。

第二個含有脈衝的方波因為有部分波型滿足上緣觸發,因此前兩格畫面是Trigger條件滿足下而畫出來的,後面三格畫面則是Auto trigger自己畫出來的,以使用者觀點來說,他會看到一個脈衝波突然出現,之後隨即消失。

我們舉個實例,Trigger條件有滿足,你可以看到如下圖穩定的波形,上緣觸發,Trigger level=2.84V,波形有跨過Trigger level,所以會觸發到。
20160325_104642538

若Trigger條件沒滿足,你會看到不穩定的波形出現,通常是水平飄移(稱為rolling),Trigger level=6.28V高於波形,永遠不會由波形觸發。於是一段時間超時之後(Timeout)改由示波器內部自動觸發,而每次觸發的時間點是示波器自行決定,不見得會與波形同步,所以波形會左右飄移。
20160325_104645706
Auto trigger的好處就是無論甚麼Trigger條件,你都看得到波型,因此Auto trigger是運用最廣泛的觸發模式。

Normal Trigger

Auto trigger平常很好用,但在Debug的時候可能就不見得這麼好用。因為Debug時所面對的波形通常是在不確定時間出現的不正常波形,因此若採用Auto trigger的話,很容易錯失觀察波形的機會,這時Normal trigger就派上用場了。
Scope Trigger_cr3_cr

Normal trigger只在波形符合trigger條件時, 才會更新螢幕上的波形,否則螢幕就繼續維持著上次的波形。也就是螢幕上永遠都會有一個上次觸發過的波形固定在那裏,通常Normal trigger用在在尋找重複性高的訊號,例如你懷疑方波之中,可能摻雜一些脈衝雜訊,若設定Trigger pulse width之後,在Auto trigger之下,你會看到脈衝雜訊閃一下就過了,無法讓它持續顯示在螢幕上,這樣實在很難看清楚。若改用Normal trigger,你就會發現脈衝雜訊會一直出現在螢幕上,直到下一個脈衝雜訊出現,螢幕才會update。所以Normal trigger看到的波形,有時會有點卡卡的,因為要等訊號條件出現,示波器才會update螢幕。

通常Normal trigger 與 Auto trigger最容易讓人混淆,因為像弦波、方波等週期性的波形,在這兩種trigger mode中,不會有timeout的機會,都能夠以波形觸發,因此使用起來感受是相同的,這也是大部分人對於這兩種trigger mode混淆的原因。所以只有當你在面對久久出現一次的故障訊號時,Normal trigger才會對你有意義,因為它會將上次的故障波形一直留在螢幕上。

Single/Force Trigger

不知道各位是否有遇過,待測物在運作一段時間之後自己莫名其妙的reset,想抓該時間點的波形來debug卻又已經沒機會了,實在很令人沮喪不是嗎?

此時就是Single trigger出場的時候了,它基本上就是一種只能做一次的normal trigger。它通常做成實體按鈕,而不是選單內的選項,因為你有很多機會是要非常即時的使用它。
single trigger
工作方式很簡單,按下Single按鈕之後,只要波形滿足Trigger條件,隨即畫波形,之後馬上Stop不再接受任何Trigger訊號,所以只有第一個Trigger到的波形會顯示出來。
Scope Trigger_cr4_cr

對於久久才出現一次的狀況,Single trigger絕對是首選,在這個自我reset的例子中,Single trigger唯一的缺點是,若每次reset的時間間隔很長,那表示你要花很多時間來確認Trigger條件。每修改一次Trigger條件,就要等待下次reset才能確認,Debug的功力好壞,就在這裡了,次數越少功力越深厚。

另外,還有一種是Force trigger,顧名思義就是強制要Trigger畫波形。第一次看到它時多少有種多此一舉的感覺,到底何時會用到它呢? 答案是,想確認自己的Trigger condition有無設錯的時候。因為在Normal mode/Single mode的時候,有時候你會發現波形都沒有更新,到底是待測物真的沒問題? 還是自己的Trigger條件設定錯誤? 此時只要按下Force trigger就可以強制看到波形,馬上就能確認了。如果您多按幾次Force trigger,某種程度來說,可以看成是人為的Auto trigger。
20160322_215007053 - 複製
善用Trigger,絕對可以增進Debug的效率。

1 Trackback / Pingback

  1. 示波器觸發篇-了解各種Trigger設定 – 實作派電子實驗室

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*