示波器觸發與信號復雜性
2013-04-26
示波器觸發與信號復雜性
"高速測量"一詞在低于納秒的邊沿和快速時鐘速率方面有各種各樣的含義。有時人們忽略了這些高速測量通常是復雜性非常高的測量。捕獲數據流中的某個碼要涉及判斷、運氣、估算、猜測…或正確選擇觸發功能。
示波器觸發決定著使用儀器可以捕獲、查看和測量的項目，這一功能與帶寬和取樣速率一樣重要。觸發系統有自己不同的一套技術指標。觸發通路一般是主輸入信號通路的支路，應該體現許多相同的環境特點，如靈敏度、抖動等等。觸發性能的另一個指標是觸發類型的范圍，也就是在發生觸發時可以定義的條件。
當然，觸發系統有自己的主要指標。選擇示波器測量快速串行信號的設計人員可能會認為觸發通路的帶寬與儀器規定的帶寬相同。事實上，相關的指標是觸發靈敏度。這一指標體現了一個簡單的問題：在捕獲頻率范圍頂部附近的信號時，幅度要求是什么？在許多示波器中，觸發靈敏度與模擬采集帶寬是不匹配的。
即使信號的正常成分完全落在觸發器的性能指標范圍內，但是如果高速時的觸發靈敏度不足，仍可能會檢測不到窄毛刺或截斷的脈沖。幸運的是，硅鍺(SiGE)觸發電路拓撲等創新技術已經開始克服了這種限制。
工程師通常把示波器的觸發功能視為"一定的"，認為他們一直使用的邊沿和毛刺觸發是足夠的。但事實上，為有效完成實際工作，觸發靈敏度也是儀器的主要指標。
每臺示波器都具有邊沿觸發功能，大多數高端儀器還具有"高級"觸發功能。邊沿觸發技術簡單地檢測超出電壓門限的事件，高級觸發則應用與電壓、定時或邏輯條件等有關的更多指標。在以串行方式傳輸的數字信號領域中，高級觸發正變得越來越重要。
在某些情況下，高級觸發設置可能是觸發感興趣的實際信號的唯一方式。例如，處理多通路Infiniband設備的設計人員必須保證通路時間落在特定容許誤差范圍內，不僅要符合標準，還要能夠正常運行。
應對這一測量挑戰的普通方式是觸發一條數據流中的一個特點，然后測量不同通路之間的偏移或時間位移。測量結果會匯總某個時點上的偏移值，這提供了有用的信息，但通常不足以保證儀器在長期內穩定運行。
最近，采用全功能雙觸發技術的示波器已經明顯簡化了在不同時間觀察這些偏移變化的復雜任務。可以定義兩種高級觸發功能，并可以從完整的觸發條件菜單中選擇每種功能。在數據特點激發第一個觸發器時，第二個觸發器可以找到設定期間內的偏移誤差，或重新裝備第一個觸發器，再次啟動搜索，如圖2所示。在必要時，可以設置成用幾天時間等待發生誤差組合。
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