七、使用触发条件捕获信号

1．示波器触发电路原理

相对于模拟示波器来说，数字示波器有非常丰富的触发功能，数字示波器正是凭借丰富的触发功能而成为电路调试的有力工具。触发对于示波器来说有两个最基本的意义，一个是捕获感兴趣的信号，另一个是确定波形的时间零点。

如图7.1所示，信号从外面进入示波器经放大后会分成两路，一路通过ADC进行采样和量化，另一路送给触发电路。触发电路实时监控着输入的信号并判断是否满足预先设置好的触发条件。示波器采集的开始、停止等关键的动作都是在触发电路的控制下进行的。

图7.1 示波器的触发

触发对于波形的稳定显示非常重要，如果示波器没有触发，示波器可能采集到波形的任何一段时间位置，而下一个波形可能又采集到另一段位置，这样在屏幕上看到的波形就是不稳定的。图7.2是触发条件不满足时示波器捕捉的一个连续的正弦波中的几段波形，由于每段波形采集的起始点是随机的，因此在示波器上看到的波形是不稳定的。

图7.2 不稳定的触发

图7.3是有稳定触发时在示波器上看到的波形。此时由于每次触发点都发生在信号经过触发电平的位置，同时信号又是周期性的，所以在屏幕上捕获到的多个波形有相同的时间基准点，波形看起来就是稳定的。

图7.3 稳定的触发

对于模拟示波器来说，是在触发后才进行信号的扫描显示，因此在屏幕上看到的波形都是触发点以后的。而对于数字示波器来说，在触发条件不满足时示波器并不是在等待，而是在全速向缓存中采集数据。如图7.4所示，由于示波器的内存深度是有限的，所以缓存很快会被填满并不断用新的数据覆盖旧的数据。这个过程会一直持续到触发的发生。一旦满足触发条件，触发电路会控制示波器继续采集一段时间再停止。这样，示波器的内存中有一部分是触发点前的数据（Pre-Trigger），另一部分是触发点后的数据（Post-Trigger）。

图7.4 触发点前后的数据

能够看到触发点前的数据，也能看到触发点后的数据，并可以根据用户需要调整前后部分波形的比例，是数字示波器的一个优点，这与数字示波器的存储功能是分不开的。图7.5是数字示波器采集的一段波形，这是一个示波器中最常用的边沿触发。在示波器上，触发点发生的时刻就是示波器上采集的这段波形的时间零点，触发点之前的是负时刻，触发点之后的是正时刻。

图7.5 边沿触发前后的波形

根据不同的应用场合，会使用不同的触发条件设置期望捕获的信号特征，因此现代的数字实时示波器中都有非常多种类的触发条件设置（见图7.6），以适应不同的应用需求。在后面的章节里会详细介绍到。

图7.6 数字示波器的触发条件