七、使用觸發條件捕獲信號

1．示波器觸發電路原理

相對于模擬示波器來說，數字示波器有非常豐富的觸發功能，數字示波器正是憑借豐富的觸發功能而成為電路調試的有力工具。觸發對于示波器來說有兩個最基本的意義，一個是捕獲感興趣的信號，另一個是確定波形的時間零點。

如圖7.1所示，信號從外面進入示波器經放大后會分成兩路，一路通過ADC進行采樣和量化，另一路送給觸發電路。觸發電路實時監控著輸入的信號并判斷是否滿足預先設置好的觸發條件。示波器采集的開始、停止等關鍵的動作都是在觸發電路的控制下進行的。

觸發對于波形的穩定顯示非常重要，如果示波器沒有觸發，示波器可能采集到波形的任何一段時間位置，而下一個波形可能又采集到另一段位置，這樣在屏幕上看到的波形就是不穩定的。圖7.2是觸發條件不滿足時示波器捕捉的一個連續的正弦波中的幾段波形，由于每段波形采集的起始點是隨機的，因此在示波器上看到的波形是不穩定的。

圖7.3是有穩定觸發時在示波器上看到的波形。此時由于每次觸發點都發生在信號經過觸發電平的位置，同時信號又是周期性的，所以在屏幕上捕獲到的多個波形有相同的時間基準點，波形看起來就是穩定的。

對于模擬示波器來說，是在觸發后才進行信號的掃描顯示，因此在屏幕上看到的波形都是觸發點以后的。而對于數字示波器來說，在觸發條件不滿足時示波器并不是在等待，而是在全速向緩存中采集數據。如圖7.4所示，由于示波器的內存深度是有限的，所以緩存很快會被填滿并不斷用新的數據覆蓋舊的數據。這個過程會一直持續到觸發的發生。一旦滿足觸發條件，觸發電路會控制示波器繼續采集一段時間再停止。這樣，示波器的內存中有一部分是觸發點前的數據（Pre-Trigger），另一部分是觸發點后的數據（Post-Trigger）。

能夠看到觸發點前的數據，也能看到觸發點后的數據，并可以根據用戶需要調整前后部分波形的比例，是數字示波器的一個優點，這與數字示波器的存儲功能是分不開的。圖7.5是數字示波器采集的一段波形，這是一個示波器中最常用的邊沿觸發。在示波器上，觸發點發生的時刻就是示波器上采集的這段波形的時間零點，觸發點之前的是負時刻，觸發點之后的是正時刻。

根據不同的應用場合，會使用不同的觸發條件設置期望捕獲的信號特征，因此現代的數字實時示波器中都有非常多種類的觸發條件設置（見圖7.6），以適應不同的應用需求。在后面的章節里會詳細介紹到。