示波器触发与信号复杂性
2013-04-26
示波器触发与信号复杂性
"高速测量"一词在低于纳秒的边沿和快速时钟速率方面有各种各样的含义。有时人们忽略了这些高速测量通常是复杂性非常高的测量。捕获数据流中的某个码要涉及判断、运气、估算、猜测…或正确选择触发功能。
示波器触发决定着使用仪器可以捕获、查看和测量的项目，这一功能与带宽和取样速率一样重要。触发系统有自己不同的一套技术指标。触发通路一般是主输入信号通路的支路，应该体现许多相同的环境特点，如灵敏度、抖动等等。触发性能的另一个指标是触发类型的范围，也就是在发生触发时可以定义的条件。
当然，触发系统有自己的主要指标。选择示波器测量快速串行信号的设计人员可能会认为触发通路的带宽与仪器规定的带宽相同。事实上，相关的指标是触发灵敏度。这一指标体现了一个简单的问题：在捕获频率范围顶部附近的信号时，幅度要求是什么？在许多示波器中，触发灵敏度与模拟采集带宽是不匹配的。
即使信号的正常成分完全落在触发器的性能指标范围内，但是如果高速时的触发灵敏度不足，仍可能会检测不到窄毛刺或截断的脉冲。幸运的是，硅锗(SiGE)触发电路拓扑等创新技术已经开始克服了这种限制。
工程师通常把示波器的触发功能视为"一定的"，认为他们一直使用的边沿和毛刺触发是足够的。但事实上，为有效完成实际工作，触发灵敏度也是仪器的主要指标。
每台示波器都具有边沿触发功能，大多数高端仪器还具有"高级"触发功能。边沿触发技术简单地检测超出电压门限的事件，高级触发则应用与电压、定时或逻辑条件等有关的更多指标。在以串行方式传输的数字信号领域中，高级触发正变得越来越重要。
在某些情况下，高级触发设置可能是触发感兴趣的实际信号的唯一方式。例如，处理多通路Infiniband设备的设计人员必须保证通路时间落在特定容许误差范围内，不仅要符合标准，还要能够正常运行。
应对这一测量挑战的普通方式是触发一条数据流中的一个特点，然后测量不同通路之间的偏移或时间位移。测量结果会汇总某个时点上的偏移值，这提供了有用的信息，但通常不足以保证仪器在长期内稳定运行。
最近，采用全功能双触发技术的示波器已经明显简化了在不同时间观察这些偏移变化的复杂任务。可以定义两种高级触发功能，并可以从完整的触发条件菜单中选择每种功能。在数据特点激发第一个触发器时，第二个触发器可以找到设定期间内的偏移误差，或重新装备第一个触发器，再次启动搜索，如图2所示。在必要时，可以设置成用几天时间等待发生误差组合。
