触发不是万能的

2015-05-13 12:51:12   来源:ednchina   

关键字: 触发  示波器  定位异常

1 触发不是万能的

1.1 触发的作用

触发是电子工程师最常用,也是最有效的定位电路特定行为的工具,通过设置合适的触发条件可以有效地定位出电路中工程师想要的异常信号或感兴趣的信号。

触发主要有以下两点作用:第一,隔离感兴趣的事件;第二,同步波形,即稳定显示当前波形。专业上的解释是:按照需求设置一定的触发条件,当波形流中的某一个波形满足这一条件时,示波器即实时捕获该波形和其相邻部分,并稳定显示在屏幕上。

在用示波器定位异常问题时,电子工程师常用的测试方式是将触发类型设置为边沿触发,再结合余辉显示的方式来诊断电路。说一下余辉的作用,它可以显示历史累积的信号,也就是说可以持续显示信号的轨迹。

随着示波器技术的不断发展,触发方式除了常用的边沿触发外,还有斜率、矮波、窗口触发、毛刺、建立保持时间、模式、串行序列、延迟、视频、NFC等等类型。

 

1.2 触发的局限

可以隔离感兴趣事件的触发功能,再加上可以显示历史累积信号的余辉显示,这两个还真是一组绝妙搭配!但这就足够了吗?真的可以捕获所有的异常信号吗?

 

不忙着回答问题,先设想有如下三种情况:

 

第一、无法确认异常信号是否存在。通常情况下,我们会根据电路的故障现象,先作出“大胆地假设”--怀疑电路板的某信号有问题,再“小心地求证”—将示波器设置成边沿触发和余辉显示,然后持续观察几分钟,再判定示波器上的波形是否出现问题。这种定位问题的思路受限于示波器的波形捕获率。所以,大家可能会提出,应该用特别的触发的方式去定位,但是问题只在于,在您还不知道异常信号是否真的存在的时候,您该用哪种触发方式呢?

 

第二、异常信号的种类可能是“千奇百怪”。虽然现代示波器的触发类型很多,但毕竟是有限的。您是否遇到过一些特别的异常信号,发现无论用哪种触发类型无法触发?

 

第三、被触发的信号上面叠加了很多噪声,有可能导致误触发。每一个局部噪声信号的上升沿都可能被触发电路误当作是一个上升沿,每一个局部噪声信号的微小脉宽都可能被触发电路误当作一个待触发的脉宽,这时候您还能正确地触发吗?

 

当存在以上三种情况时,工程师会陷入如此困境:无法确认电路中是否存在异常信号,无法设置异常信号的触发类型,无法消除噪声引起的误触发。当碰上如上问题后,仅仅依靠设置或者更改触发条件,工程师有可能无法将问题定位下去,而显得手足无措。

 

下面,我们就以上三个问题,进行相关探讨。

 

注:示波器选用R&S公司的RTO1024示波器(左下图),被测信号由R&S的Golden Demo板(右下图)产生。

pic_0.jpg

 

2. 异常信号都到哪去了?

2.1 两个试验引发的思考

 

对于第一种情况,我们先来做两个试验。

 

试验条件:Golden Demo板产生一个10MHz的方波,示波器观察该方波信号是否有异常。

 

试验1:首先将示波器设置为5ms的边沿延迟触发方式(如图1所示),发现示波器显示的方波一切正常。

 

可能您会说,没有开启余辉显示模式,只能显示当前波形,无法累积显示历史波形,所以测试不准确。好!我们开启余辉显示模式,等待十分钟后,波形还是没有发现异常。

 

可能又有人说,十分钟太短!好,那我们再延长半小时。不够的话,那就再等一小时,结果还是没有发现异常。如此之后,我们是不是可以认定波形没有异常呢?先别忙着下结论,来看看试验2。

pic_1.jpg

图1 将RTO1024设为5ms的边沿延迟触发  

pic_2.jpg
图2 余辉显示,无异常信号
 
试验2:取消示波器的5ms的边沿延迟触发,而采用示波器正常的边沿触发,现在见证奇迹的时刻到了:示波器屏幕上不停地闪动异常波形,再启动余辉显示模式,发现异常波形几乎一瞬间就占据了整个屏幕(图3所示)。
 
最后来看Golden Demo电路板的说明,该10MHz的方波信号中,每秒中会产生32次异常信号,由此看来试验2的结果是对的。现在问题又来了,同一个方波信号,两个试验的结果为什么会有如此大的差距呢?而且更为关键的是,怎么样才能确认波形中存在异常信号呢?答案将在2.2节揭晓。
pic_3.jpg

 图3异常信号层出不穷

[1] [2] [3]
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

推荐阅读

编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0513/article_11748.html
[发表评论]
[加入收藏]
[打印本页]
[关闭窗口]
[返回顶部]
[RSS订阅]
小广播
每日新闻
最热点击
本周热门资源推荐
EEWORLD独家
论坛精华
精选博文