超越边沿触发：如何使用示波器触发进行调试

上升时间和下降时间


　　违反触发的下一种类型是上升时间触发和下降时间触发。它们可用于查找上升或下降太快或太慢的边沿。此类触发由两个触发电平（逻辑高和逻辑低）和信号在这两个电平之间的最长时间和最短时间来定义。

　　上升时间触发和下降时间触发的一个令人困惑的方面是触发电压阈值并不依赖于自动测量电压阈值。例如，测量出信号的上升时间并且期望上升时间触发能够在同一时间值上进行触发本来是非常正常的。但在许多情况下，测量阈值默认为信号电压范围的10% 和 90%。因为触发阈值是独立的，所以用户很容易错误地设置不同的阈值，例如 5% 和 95%。在这种情况下，用户可能会感到很困惑，因为测量显示的是上升时间值，但是使用相同的时间值却不能使示波器进行触发。

建立触发与保持触发


　　另一类违反触发是建立触发和保持触发。当然，这要求使用数据信号和时钟信号。这种触发还要求规定建立时间、保持时间或者两者都要规定。当检测建立时间和保持时间违反触发条件时，示波器将进行触发。

矮脉冲触发

　　毛刺信号是一个非常窄的脉冲，而矮脉冲是一个非常矮的脉冲。矮脉冲是由三个电压电平来定义的。如果一个信号通过两个阈值（同一方向），然后又再次通过其中一个阈值而未通过第三个阈值，那么将出现矮脉冲触发。例如，如果三个阈值为 1V、2V 和 3V，信号从 0V 向 2.3V 前进，然后返回到 0V，这就是一个矮脉冲，因为它上升时通过 1V、2V ，然后下降时又通过 2V。

　　这个触发最令人困惑的地方是三个阈值电平的定义。通常，阈值电平定义为 10%、50% 和 90% 时恰好合适，但它不是直观的，为什么需要三个阈值电平，而不是两个阈值电平呢？

窗口触发

　　窗口触发（Window）是一种高级触发，它使用两个电压阈值和两个时间值。窗口触发即是当信号进入或退出某个电压范围时进行触发。另外，时间也可以是一个范围，因此可以指定信号在某个电压范围之内（或之外）的最短时间和最长时间作为触发条件。这为进行各种不同的触发提供了极大的灵活性。

序列触发

　　序列触发具有在示波器进行触发之前，首先查找一个事件，然后搜索另一个事件的能力。例如，序列触发使用户可以查找一个信号边沿，该信号边沿后紧随另一个信号脉冲。

图1. 序列触发

　　所示的是 Agilent 90000 示波器的序列触发实例。 注意，图中所示的即是通道 2 上的脉冲如何紧随通道 1 上的边沿。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1：序列触发。


软件触发

　　示波器中最常见的触发是硬件触发。在这种情况下，因为对触发进行实时处理，所以即使是最罕见的触发事件也可以被捕获。然而，一些事件非常复杂，以至于硬件触发无法捕获。为了触发这些事件，需要将软件触发（例如 Agilent Infiniuum 示波器上的 InfiniiScan）与硬件触发一起使用。当进行硬件触发时，软件触发将搜索捕获到的事件迹线。如果找到此迹线，那么示波器就会进行触发。然而，尽管此类触发功能很强大，但无法进行实时触发。对于频繁发生的事件来说，这没有什么问题，但对于罕见事件而言，这却是一个巨大的缺陷。在这种情况下，软件触发将可能错失大多数罕见事件实例，而示波器可能需要很长时间才能触发。即使如此，让示波器自动查找事件还是要好得多，尽管它要花费几分钟的时间，但这总比找不到任何事件要强。

触发策略

进行触发以显示波形

　　迄今为止，这是最简单的案例，因为它使用的是自动触发。设置此触发的最简单的方法是轻松按下示波器前面板上的"Autoscale"按钮。这是显示示波器波形的最快速的方法。在许多情况下，这已足以使用户了解之后出现的情况。

进行触发以调试模拟问题

　　如果简单的触发不能够揭示问题，下一种方法是寻找简单的模拟问题。这里尝试的主要触发模式是毛刺信号、矮脉冲、上升时间和下降时间。这些模式可揭示出大多数常见的模拟问题。另外，用户还可以使用建立和保持触发，以确保建立和保持触发不是问题的根源。

　　在这种情况下，示波器应使用标准可重复模式来运行。（对于大多数示波器来说，这简称为"Run"）。

　　某些模拟问题（例如非单调边沿）只有使用软件触发才能够检测出来。在这种情况下，请确保将硬件触发和软件触发设置为相同的边沿和斜率。这是一个很常见的问题，它使用户误以为没有触发发生，实际上是由于硬件触发设置不正确造成的。

　　如果您注意到波形在示波器上显示时间非常短，您可以使用软件触发中的区域触发对其进行触发。区域触发允许我们将一部分格子线指定为"必须交叉"的区域，只有波形穿过那个区域，示波器才会进行触发。或者，此区域也可以设置为"不得交叉"，以便过滤出您不想看到的波形。

　　在这种情况下，将示波器设置为触发模式是非常明智的，如此一来，在没有发现事件时，示波器就不会进行触发。这也意味着这个特殊问题并未发生，并且可在问题的根源中排除这个问题。因此，这是一个排除问题的过程。