觸發(fā)方式對示波器波形的影響

BeijingJiaotongUniversity電子測量技術研討研究觸發(fā)方式對示波器波形的影響學院： 電子信息工程學院小、組成員：學號：班級：指導師：時間： 2013.11.27一題目：在Multisim環(huán)境下，利用Agilent54622D虛擬示波器，通過仿真實驗來說明觸發(fā)電平、觸發(fā)極性、觸發(fā)耦合方式對波形顯示的影響。1、 實驗目的＞認識示波器的觸發(fā)電路及其作用＞熟悉Multisim環(huán)境并進行仿真電路的設計＞掌握Agilent54622D虛擬示波器的觸發(fā)設置＞理解觸發(fā)電平、觸發(fā)極性及觸發(fā)耦合方式對波形顯示的影響2、 實驗原理被測信號從示波器的Y軸輸入后，一部分送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上，驅(qū)動光點在熒光屏上按比例沿垂直方向移動；另一部分分流到x軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)掃描發(fā)生器，產(chǎn)生重復的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉(zhuǎn)板上，使光點沿水平方向移動，兩者合一，光點在熒光屏上描繪出的圖形就是被測信號圖形。由此可知，正確的觸發(fā)方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩(wěn)定的、清晰的信號波形，掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。2.1觸發(fā)源要使屏幕上顯示穩(wěn)定的波形，則需將被測信號本身或者與被測信號有一定時間關系的觸發(fā)信號加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號由何處供給。通常有三種觸發(fā)源：內(nèi)觸發(fā)(INT)、電源觸發(fā)(LINE)、外觸發(fā)EXT)。內(nèi)觸發(fā)使用被測信號作為觸發(fā)信號，如通道1、通道2。外觸發(fā)使用外加信號作為觸發(fā)信號，外觸發(fā)信號與被測信號間應具有周期性的關系，何時開始掃描與被測信號無關電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號作為觸發(fā)信號。這種方法在測量與交流電源頻率有關的信號時是有效的。特別在測量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時更為有效。正確選擇觸發(fā)信號對波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關系。例如在數(shù)字電路的測量中，對一個簡單的周期信號而言，選擇內(nèi)觸發(fā)可能好一些，而對于一個具有復雜周期的信號，且存在一個與它有周期關系的信號時，選用外觸發(fā)可能更好。2.2耦合方式觸發(fā)信號到觸發(fā)電路的耦合方式有多種，目的是為了觸發(fā)信號的穩(wěn)定、可靠。AC耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發(fā)信號的交流分量觸發(fā)，觸發(fā)信號的直流分量被隔斷。通常在不考慮DC分量時使用這種耦合方式，以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號的頻率小于10Hz，會造成觸發(fā)困難。直流耦合(DC)不隔斷觸發(fā)信號的直流分量。當觸發(fā)信號的頻率較低或者觸發(fā)信號的占空比很大時，使用直流耦合較好。低頻抑制(LFR)觸發(fā)時觸發(fā)信號經(jīng)過高通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號的低頻成分被抑制；高頻抑制(HFR)觸發(fā)時，觸發(fā)信號通過低通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號的高頻成分被抑制。此外還有用于電視維修的電視同步(TV)觸發(fā)。2.3觸發(fā)電平及觸發(fā)極性觸發(fā)電平調(diào)節(jié)又叫同步調(diào)節(jié)，它使得掃描與被測信號同步。電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)觸發(fā)信號的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號超過由旋鈕設定的觸發(fā)電平時，掃描即被觸發(fā)。順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平上升；逆時針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平下降。當電平旋鈕調(diào)到電平鎖定位置時，觸發(fā)電平自動保持在觸發(fā)信號的幅度之內(nèi)，不需要電平調(diào)節(jié)就能產(chǎn)生一個穩(wěn)定的觸發(fā)。當信號波形復雜，用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時，用HoldOff旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時間(掃描暫停時間)，能使掃描與波形穩(wěn)定同步。極性開關用來選擇觸發(fā)信號的極性。撥在“+”位置上時，在信號增加的方向上，當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產(chǎn)生觸發(fā)。撥在“-”位置上時，在信號減少的方向上，當觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產(chǎn)生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號的觸發(fā)點。3、Agilent54622D虛擬示波器使用說明3.1Agilent54622D虛擬示波器安建他云茹牝版a圖1Agilent54622D虛擬示波器Agilent54622D示波器的操作與模擬示波器類似，但是功能更強大，在使用Agilent54622D前，必須首先通過面板設置儀器，然后才能進行測量并讀取測量結果。3.1.1調(diào)整模擬通道垂直位置模擬通道垂直調(diào)整區(qū)內(nèi)，其中：L旋鈕是模擬通道垂直衰減旋鈕;?,i旋鈕是模擬通道波形位置旋鈕；tz按鈕是模擬通道1的按鈕；（弓按鈕是模擬通道2的按鈕；?（如■'是數(shù)據(jù)選擇按鈕。單擊模擬通道1選擇按鈕，選擇模擬通道1。模擬通道的耦合方式通過coupling軟按鈕選擇。耦合方式的三種選擇是：DC（直流耦合）、AC（交流耦合）和GND（地）。波形位置調(diào)整按鈕用來垂直移動信號位置，以便把信號放在顯示中央。應注意隨著轉(zhuǎn)動位置按鈕會短時顯示電壓值指示參考電平與屏幕中心的距離，還應該注意屏幕左端的參考接地電平符號隨位置按鈕的旋轉(zhuǎn)而移動。單擊Vemier軟按鈕，可微調(diào)波形的位置。單擊Invert軟按鈕，可使波形反相。3.1.2連續(xù)運行與單次采集運行控制包括連續(xù)運行（嘰）和單次觸發(fā)（Single）兩種觸發(fā)模式。其中，是運行/停止控制按鈕， '按鈕是單次觸發(fā)按鈕。運行控制包括連續(xù)運行（（1）當運行/停止控制按鈕變成綠色時，示波器處于連續(xù)運行模式，顯示屏顯示的波形是對同一信號多次觸發(fā)的結果，這種方式與模擬觸發(fā)器顯示的波形方法類似。當運行/停止按鈕變成紅色時，示波器停止運行，即停止對信號觸發(fā)，顯示屏頂部狀態(tài)行中觸發(fā)模式位置上顯示Stop。但是，此時旋轉(zhuǎn)按鈕和垂直按鈕可以對保存的波形進行平移和縮放。（2）當Single（單次觸發(fā)）按鈕變成綠色時，示波器處于單次運行模式，顯示屏顯示的波形是對信號的單次觸發(fā)。利用Single運行控制按鈕觀察單次事件，顯示波形不會被后面繼續(xù)的波形覆蓋。在平移和縮放需要最大存儲器深度，并且希望得到最大取樣率時應使用單次觸發(fā)模式。示波器停止運行，Run/Stop按鈕點亮紅色，再次單擊single按鈕，又一次觸發(fā)波形。3.1.3選擇模式和設置抑制單擊觸發(fā)區(qū)中的Mode/Compling（模式/耦合）按鈕的％顯示屏的下部出現(xiàn)Mode、Holdoff軟按鈕I皿 I，通過設置軟按鈕，改變觸發(fā)模式和設置抑制。（1）改變觸發(fā)模式觸發(fā)模式影響示波器搜索觸發(fā)的方式。單擊Mode（模式）軟按鈕，出現(xiàn)Normal、Auto、AutoLevel觸發(fā)三種選擇。其中：Normal模式顯示符合觸發(fā)條件時的波形，否則觸發(fā)器既不觸發(fā)掃描，顯示屏也不更新。對于輸入信號頻率低于20Hz時或不需要自動觸發(fā)的情況，應使用常規(guī)模式觸發(fā)。Auto模式自動進行掃描信號，即使沒有輸入信號或者輸入信號沒有被觸發(fā)同步時，屏幕上仍可以顯示掃描基線。AutoLevel模式適用于邊沿觸發(fā)或外部觸發(fā)。示波器首先嘗試常規(guī)觸發(fā)，如果未找到觸發(fā)信號，它將在觸發(fā)源的10%的范圍搜索信號，如果仍沒有信號，示波器就自動觸發(fā)。在把探頭從信號源的一點移到另一點時，這種工作模式很有效。3.1.4選擇觸發(fā)方式Agilent54622D示波器觸發(fā)方式有邊沿觸發(fā)、脈沖寬度（毛刺）觸發(fā)、碼觸發(fā)三種類型。

（1）邊沿觸發(fā):通過面板上的按鈕，可以選擇觸發(fā)源和觸發(fā)方式。單擊面板上的按鈕，顯示屏下方彈出戶司軟按鈕和仔七軟按鈕。通過E軟按鈕，能夠選擇觸發(fā)源，主要有模擬通道1、模擬通道2、Ext（外部）、數(shù)字通道。通過Slope（斜率）軟按鈕仃七，選擇觸發(fā)類型并顯示在屏幕右上角。（2）脈沖寬度（毛刺）觸發(fā)：單擊〔至：:按鈕，選擇脈沖寬度觸發(fā)并顯示脈沖寬度觸發(fā)菜單。和邊沿觸發(fā)類似，單擊Sourse軟按鈕選擇觸發(fā)源，并根據(jù)需要合理設置。單擊脈沖極性軟按鈕選擇所要捕獲的脈沖寬度的正極性或負極性。所選脈沖極性顯示于屏幕右上角。通過時間限定符軟按鈕可把示波器設置為在不同條件下的脈沖寬度觸發(fā)。4、實驗步驟4.1Multisim環(huán)境設計仿真電路在電子仿真軟件Multisim10電子平臺上調(diào)出安捷倫虛擬函數(shù)信號發(fā)生器和安捷倫虛擬示波器各一臺，并連好電路。Agilent示波器的型號是54622D，是一個2模擬通道、16個邏輯通道、100-MHz的寬帶示波器。Agilent示波器下方的18個連接端是信號輸入端，右側是外接觸發(fā)信號端、接地端。單擊電源按鈕，即可使用示波器，實現(xiàn)各種波形的測量。圖標：涇?袖移昭昉K技舛何.調(diào)節(jié)哽j覲道輸人IY涵:底調(diào)節(jié)V軸電壓量堤拾示I X甄h?量程商\XWfy指示袖匿方無基燃位置工作槌成擇X軸穢位調(diào)節(jié)章冷城電調(diào)井美波阪崖調(diào)節(jié)侵聚勒烏蔚勃助能披鈕醫(yī)驛4.2設置函數(shù)發(fā)生器為1.00Vpp的1.00KHz正弦信號作為電源觸發(fā)Agilent函數(shù)發(fā)生器-XFCilPowerS'fNC=Enter河拙msowrpur飽即［y。敝上MQfluF*Kg37A7tEnterNumberMENU□n/CrffAM/FM—Agilent函數(shù)發(fā)生器-XFCilPowerS'fNC=Enter河拙msowrpur飽即［y。敝上MQfluF*Kg37A7tEnterNumberMENU□n/CrffAM/FM—L號Wl&ftt;5p^ce尺帖日|ih的口Hr-JDffl■StHzmVppX5YP0NoiseOUTPUTS+BregplSingleRecallEnterNumberAM/FM—UvfilFUMCTI0JJZ-WIODULATlQtf:FH-FSKBurstSweepEnterBtWHz-'d&mkH?[l?l■■X5YP0NoiseOUTPUTS+BregplSingleRecallEnterNumberAM/FM—UvfilFUMCTI0JJZ-WIODULATlQtf:FH-FSKBurstSweepEnterBtWHz-'d&mkH?[l?l■■BftlcSp而白尺日ii的的uMENUOn/dffIA[]艾j/jPoweroArtListNOfllFYTRIO-37ATC妥Agilenl器豎溢訕n/Arbitrary帕湖響晚mm1.0000000kHz"4.3設置示波器觸發(fā)類型和電平正負，觀察波形顯示(1)正(負)極性、零電平觸發(fā)波形顯示trigger為設置觸發(fā)區(qū)注意，觀察波形時，上下挪動波形將觸發(fā)點T設在Y=0處。正極性、零電平觸發(fā)，如下圖:負極性、零電平觸發(fā)，如下圖:(2)正極性、正(負)電平觸發(fā)波形顯示正極性、正電平觸發(fā)，如下圖:正極性、負電平觸發(fā)，如下圖:(3)負極性、正(負)電平觸發(fā)波形顯示負極性、正電平觸發(fā)，如下圖：負極性、負電平觸發(fā)，如下圖:(4)觀察正極性、零電平及DC、AC耦合方式觸發(fā)波形顯示外加250mV的正弦直流分量NoisePowerOUTPUT■woutyS-tBregpiSingledBmFRI0-5'TATELOgMEfdUOn/6H=E>act；5pndceMe.nuEnterNumberAM/FM—UvelFUMCTKMl/-MQDULATlOtfSFSKBur$t5we-ep+250mVDC月 S3120AAgilentisehnu虹說叩/折以削？柏性fehe6自叩「訓叩正極性、零電平、DC直流耦合