示波器的数字触发技术（下）

3.1实时采集中的低触发抖动

在采集和触发过程中使用相同样本值，使 R&S 示波器的触发抖动小于 1ps rms(典型值,最小值可大达到500ps) 。图 8 显示了在触发点采用 2GHz 时钟信号（该信号上升时间为 400ps）测定触发抖动实例。

正如在第 2-1 节讨论的，R&S 示波器实时数字触发单元是在 A/D 转换器和采集存储器间的处理路径中实现的。不同于使用后处理方法实现的“软件增强”触发系统，在采集每个波形后，R&S 示波器实时数字触发单元不需要额外地处理信号，最小化盲区时间。RTO示波器首次将最低触发抖动和每秒1 百万次的波形捕获率在正常采集模式实现。

图 8：采用 2GHz、峰峰值 500mV 正弦波信号测定的内在触发抖动

应用提示

R&S®RTO 示波器的 OCXO 选件可将时基精度提高到 ±0.02 ppm。这对于需要长存储采集，高触发偏移的采集，或罕见触发事件间的时间关系应用都是十分有效的。

3.2 优化触发灵敏度

对于触发灵敏度有两个相互矛盾的要求：对于噪声信号的稳定触发，要求触发系统在触发门限周围实现一定迟滞（参阅图 9）。另一方面，对于小振幅信号，较大的迟滞又会限制触发系统的灵敏度。

传统示波器的触发灵敏度一般限制到一个垂直刻度以上。此外，对于噪声信号的稳定触发，采用“噪声抑制”模式可以选择较大的迟滞。

图 9：触发迟滞能够实现对噪声信号的稳定触发

R&S 的数字触发系统允许从 0 到 5 个格的特殊触发迟滞设置，以便根据图 10 中的相应信号特征优化触发灵敏度。

• 采用“Auto”迟滞模式，R&S 的固件根据使用的垂直刻度自动确定相关迟滞。
•“Manual”迟滞模式支持手动增大迟滞，以便对具有高噪声电平的信号进行稳定触发（参阅图 9）

• 将迟滞设置为 0 可以为快速边沿信号提供最高的触发灵敏度。

提到触发灵敏度，我们就不得不提到 R&S 示波器的另一个优点：即使在最小的1mV/div垂直刻度下，低噪声前端也可以保证精确触发，且没有带宽限制。

图 10：RTO 触发门限迟滞可以自由设定。最高灵敏度设置为 0。

3.3 最小可检测脉冲宽度

触发系统的另一个关键参数是最小可检测脉冲宽度。它与示波器能够检测到并产生触发的最窄脉冲相对应。R&S 示波器支持对脉冲、毛刺、间隔和小至50ps 的上升/下降时间进行稳定触发。

图 11 显示了对小于50ps的脉冲宽度进行稳定触发的例子。在这个例子中，用带有过冲的3.5V TTL电平的脉冲心慌演示 R&S®RTO 的触发灵敏度。这个特例的重要性在于，需要将触发迟滞设置为 0以获得最小。在图 11 中，可以看到所有采集的波形都满足脉冲宽度窄于 50ps 的触发条件。

图 11：采用设置为窄于50ps 脉冲宽度触发

3.4 触发事件无遗漏

触发判决后，模拟触发电路需要一些时间，以便在触发电路能够再次触发前对其进行重新设置。在这个重新设置期间，示波器不能响应新的触发事件---即重新设置期间发生的触发事件被遗漏。

与之不同，R&S 示波器的数字触发系统能够用时间数字转换器 （Time-to-Digital-Converters, TDC） 在 400ps间隔内（参阅图 12），以 250fs 分辨率测定各个触发事件。这对于复杂触发条件的应用很重要，例如使用事件计数条件的触发释抑 （hold-off），或 A-B 触发序列，触发前需要若干 B 事件。

图 12：数字触发系统能够在 400ps 间隔内，以250fs 分辨率检测触发事件

应用提示

采用最小 300ns 死区时间的超级分段 （ultra-segmented） 模式支持快速重复触发事件采集。

3.5 对触发信号进行灵活的滤波

R&S示波器中的采集和触发专用集成电路 (ASIC) 支持在实时路径中灵活设置数字低通滤波器截止频率。相同滤波器设置可用于触发信号或测量信号（参阅图 13）。仅仅以触发目的对触发信号的低通滤波仅抑制高频噪声，而与此同时捕获和显示未滤波的测量信号。

图 13：对采集和触发信号进行灵活的滤波器设置

图 14 为相关应用举例。用户在此设置矮脉冲 (Runt) 触发来捕获低于 1 逻辑电平的数据脉冲。因为跨越矮脉冲电平窗口存在过冲，设置 Runt 触发门限是非常困难的。仅对触发信号应用低通滤波器不失为一条解决途径，这样我们就可以对原始的测量信号进行分析了。

图 14：矮脉冲触发，通过对触发信号应用低通滤波抑制快速过冲

3.6 由触发单元辨别通道延迟

示波器输入通道间的定时关系（延迟时间）对于测量以及对于两个或多个信号间的触发条件设置是至关重要的。不同电缆长度、探头或探测点位置也会在通道间引起延迟。标准数字示波器提供信号延迟校准功能 （De-sk