前言：在使用示波器進(jìn)行測量時，首先就是需要掌握選擇何種觸發(fā)方式來捕獲特定的事件，所以充分理解觸發(fā)的概念、原理以及設(shè)置方法是有效使用示波器的前提。

本文以TO1000系列平板示波器為例，用最簡潔的講解從零開始建立對示波器觸發(fā)的認(rèn)識。

一、觸發(fā)的定義

在文章的開始，我們給示波器的觸發(fā)下一個明確的定義：

只有滿足一個預(yù)設(shè)的條件，示波器才會捕獲一條波形，這個根據(jù)條件捕獲波形的動作就是觸發(fā)。

二、觸發(fā)的原理

觸發(fā)是如何進(jìn)行的？我們通過對過程的模擬，來看一下觸發(fā)與未觸發(fā)時的區(qū)別：

A、示波器在沒有觸發(fā)的時候，會隨機(jī)抓取一段時間的信號并生成圖像，由于信號是連續(xù)不斷的，隨機(jī)抓取的位置并無規(guī)律，這些靜態(tài)的圖像逐個顯示，就像放膠片電影一樣，組合在一起就形成了動態(tài)的顯示，最終在屏幕上的效果就是看到來回滾動的波形。

（未觸發(fā)時）示波器顯示畫面如下

B、我們設(shè)定一個條件，用一個直流電平作為參考，當(dāng)信號的電壓大于直流電平的一瞬間作為抓取信號的起始點。如下圖所示，紅色細(xì)線就是參考的直流電平，由于每次抓取圖像的位置是有規(guī)律的，都是在信號過直流電平的瞬間抓取，所以每次抓取的信號相位一樣，連續(xù)顯示的時候完全重疊，看上去就是一條穩(wěn)定的波形。

（觸發(fā)時）示波器顯示畫面如下

三、觸發(fā)的作用

觸發(fā)的作用可以總結(jié)為兩點：

1、穩(wěn)定的顯示一個周期性的信號，也可以說是同步波形；

2、從快速而又復(fù)雜的信號中抓取想要觀察的片段。

穩(wěn)定顯示一個周期信號在第二節(jié)已有演示，如何抓取特定的片段在文末有一個實例，能夠幫助我們快速掌握觸發(fā)的使用方法。

四、了解幾種觸發(fā)模式

什么是示波器的觸發(fā)模式？

我們知道示波器需要通過觸發(fā)這樣一種辦法來使得示波器的掃描與被觀測信號同步，從而顯示穩(wěn)定的波形，所謂的觸發(fā)模式就是指一些為產(chǎn)生觸發(fā)所選定的方式，以滿足不同的觀測效果，示波器的基礎(chǔ)觸發(fā)模式有三種：

自動模式與正常模式

在自動模式下，示波器首先 按照觸發(fā)條件進(jìn)行觸發(fā)，當(dāng)超過設(shè)定的時間沒有觸發(fā)條件時，示波器將強(qiáng)制觸發(fā)，顯示信號。當(dāng)我們對一個信號的特征不了解時，就應(yīng)該選用“自動模式”，這種模 式可以保證在其他觸發(fā)設(shè)置都不正確時示波器也會有波形顯示，盡管波形不一定是穩(wěn)定的，但是可以為我們進(jìn)一步調(diào)節(jié)示波器提供直觀的判斷。

正 常模式與自動模式不同，正常模式下，示波器只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足時才產(chǎn)生掃描，如果沒有觸發(fā)就不進(jìn)行掃描，屏幕上什么都沒有，正常模式的作用在于觀測波形的 細(xì)節(jié)，特別是對于比較復(fù)雜的信號，當(dāng)我們對一個特定的信號設(shè)置了特定的觸發(fā)條件，尤其是滿足觸發(fā)條件的時間間隔比較長時，就應(yīng)該選用正常模式。

下圖是方波信號未觸發(fā)時在兩種模式下示波器屏幕上的顯示情況：

單次模式

單次模式也稱單序列觸發(fā)， 英文簡稱“SEQ”,這種模式和正常模式有點類似，就是只有當(dāng)觸發(fā)條件滿足時才產(chǎn)生掃描，否則不掃描。而不同之處在于，這種掃描一旦完成，示波器的掃描系 統(tǒng)就會進(jìn)入一種休止?fàn)顟B(tài)，即后面再有滿足觸發(fā)條件的信號出現(xiàn)也不再進(jìn)行掃描，必須通過手動的方法，才能進(jìn)行下一次的觸發(fā)動作。單次觸發(fā)模式常用于捕捉單次 或多次出現(xiàn)但不具有周期性的信號，比如說一個電路上電時產(chǎn)生的上電信號只會出現(xiàn)一次，如果不使用單次觸發(fā)，很難捕獲到這個信號。

在實際使用過程中，不同觸發(fā)模式的選擇要依據(jù)被觀測信號特性和想要觀測的內(nèi)容做出判斷，并沒有固定的規(guī)則，而往往是一個交互的過程，即：選擇不同的觸發(fā)模式來了解信號的特性，又根據(jù)信號的特性和想要觀測的內(nèi)容選擇有效的觸發(fā)方式。

五、常用的觸發(fā)調(diào)節(jié)

觸發(fā)的核心在于如何設(shè)定條件，這是示波器使用中最重要的地方，也是許多用戶認(rèn)為最難掌握的地方，我們來認(rèn)識一下常用的觸發(fā)調(diào)節(jié)：

觸發(fā)源

要使屏幕顯示穩(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(guān)系的信號加到觸發(fā)電路，作為觸發(fā)條件的比較對象，這個比較的對象就是觸發(fā)源。最常見的觸發(fā)源是內(nèi)觸發(fā)（INT），即用被測信號作為觸發(fā)源，如通道1、通道2、通道3，使用時需要注意的是選擇信號當(dāng)前所在通道作為觸發(fā)源，這是大部分初學(xué)者忽視的問題：將一個沒有接入信號的通道作為觸發(fā)源。

除了內(nèi)觸發(fā)（INT）外,還有外觸發(fā)(EXT或AUX IN)和電源觸發(fā)（LINE）兩種觸發(fā)源。外部觸發(fā)是獨立于信號通道的觸發(fā)源，該觸發(fā)源只能是低頻與高頻信號，與被測信號之間要具有周期性的關(guān)系；電源觸發(fā)使用示波器的市電輸入作為觸發(fā)信號，這種方法在測量與交流電源頻率有關(guān)的信號時是有效的，感興趣的朋友可以自行了解下。

觸發(fā)電平和觸發(fā)極性

觸發(fā)電平在示波器顯示中為一個電壓值，單位是“mV”和“V”,另外在界面上都會有一個觸發(fā)電平線以指示其相對于信號波形的位置，平板示波器的觸發(fā)電平調(diào)節(jié)非常簡單，通過手指觸摸“Level”上線移動即可。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。只有觸發(fā)電平在信號幅度的范圍之內(nèi)時，信號才可能被觸發(fā)。

觸發(fā)極性的開關(guān)用來選擇觸發(fā)信號的極性。選擇正的時候，在信號增加的方向上，當(dāng)觸發(fā)信號超過觸發(fā)電平時就產(chǎn)生觸發(fā)。選擇負(fù)的時候，在信號減少的方向上，當(dāng)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，所用的觸發(fā)方式在此點上被關(guān)注。

六、觸發(fā)類型

用作觸發(fā)條件的形式有很多，常見的觸發(fā)類型有：邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、邏輯觸發(fā)、N邊沿觸發(fā)、欠幅觸發(fā)、斜率觸發(fā)、超時觸發(fā)、視頻觸發(fā)、串行總線觸發(fā)等等。

我們將以邊沿觸發(fā)和脈寬觸發(fā)為典型，逐一進(jìn)行介紹：

邊沿觸發(fā)：

邊沿觸發(fā)是最常用最簡單也是最有效的觸發(fā)方式，90%以上的應(yīng)用都可以只用邊沿觸發(fā)來進(jìn)行，它是通過查找波形上特定的沿（上升沿或下降沿）來觸發(fā)信號。

下圖是邊沿觸發(fā)的原理示意：以觸發(fā)電平作為參考，當(dāng)信號從低于觸發(fā)電平變化到高于觸發(fā)電平時產(chǎn)生的觸發(fā)，就是上升沿觸發(fā)，反之就是下降沿觸發(fā)。

現(xiàn)在給示波器端口輸入一個簡單的正弦波信號，分別設(shè)置為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)，我們來觀察觸發(fā)位置的變化(頂部中心位置字母“T”表示觸發(fā)位置)

脈寬觸發(fā)

根據(jù)信號的脈沖寬度產(chǎn)生的觸發(fā)簡稱脈寬觸發(fā)，脈寬的范圍定義可以是小于、大于、等于和不等于，根據(jù)極性可分為正脈寬和負(fù)脈寬。

正脈寬：從上升沿與觸發(fā)電平相交點到相鄰的下降沿與觸發(fā)電平的相交點，兩點之間的時間差；

負(fù)脈寬：從下降沿與觸發(fā)電平相交點到相鄰的上升沿與觸發(fā)電平的相交點，兩點之間的時間差。

現(xiàn)在輸入頻率為1KHz，即周期為1ms的一個方波信號，使用脈寬觸發(fā)進(jìn)行的設(shè)置方法如下：

邏輯觸發(fā)

邏輯觸發(fā)需要設(shè)定每個通道的邏輯值，并設(shè)置通道之間的邏輯關(guān)系（與、或、非等等），當(dāng)滿足該邏輯關(guān)系，并達(dá)到設(shè)定的時間條件之后，任一通道的邊沿變化時，就產(chǎn)生觸發(fā)。

每個通道的邏輯值可以設(shè)置為：高（大于觸發(fā)電平時為高）、低（于觸發(fā)電平時為低）、無（無關(guān)）。

欠幅觸發(fā)

同過設(shè)置高低電平門限，觸發(fā)那些跨過了一個電平門限但沒有跨過另一個電平門限的脈沖。有兩種類型可選：正矮脈沖，負(fù)矮脈沖。

斜率觸發(fā)

斜率觸發(fā)是指當(dāng)波形從一個電平到達(dá)另一個電平的時間符合設(shè)定的時間條件時，產(chǎn)生觸發(fā)。

正斜率時間：波形從低電平達(dá)到高電平所用的時間。

負(fù)斜率時間：波形從高電平達(dá)到低電平所用的時間。

超時觸發(fā)

超時觸發(fā)是指從信號與觸發(fā)電平交匯處開始，觸發(fā)電平之上（或之下）持續(xù)的時間超過設(shè)定的時間時，產(chǎn)生觸發(fā)。

視頻觸發(fā)

專門針對視頻信號的觸發(fā)方式，根據(jù)視頻的制式不同而有所不同，一般有PAL/625、SECAM、NTSC/525、720P、1080I和1080P等制式。視頻觸發(fā)在不同的電壓檔位都可以觸發(fā)，可以根據(jù)需要調(diào)整合適的電壓檔位觀察波形。

串行總線觸發(fā)

常見的有I2C、SPI、CAN、LIN、UART等，需要的朋友可行了解或閱讀TO1000系列示波器用戶手冊。

七、觸發(fā)耦合+觸發(fā)抑制

如何在觸發(fā)設(shè)置中讓波形完美呈現(xiàn)？有一些小細(xì)節(jié)的作用不可忽視，靈活掌握后，對示波器的使用大有裨益。

觸發(fā)耦合

在常用的設(shè)置中，一般設(shè)定了觸發(fā)類型、觸發(fā)電平，波形就能穩(wěn)定顯示了。但對于噪聲比較大的信號，噪聲的的存在干擾了信號的準(zhǔn)確觸發(fā)，觸發(fā)耦合的作用就是用來抑制觸發(fā)電路中的干擾和噪聲。

下面介紹一下常見的耦合方式：

直流(DC)耦合：觸發(fā)源信號交流和直流成分都被送入觸發(fā)電路。

交流(AC)耦合：觸發(fā)源信號直流成分被濾去。適用于觀察從低頻到較高頻率的信號。

高頻(HF)抑制：觸發(fā)源信號中特定頻率以上的信號都被濾去。適用于觀察含有高頻干擾的信號。

低頻(LF)抑制：觸發(fā)源信號中特定頻率以下的信號都被濾去。適用于觀察含有低頻干擾的信號。

噪聲（Noise）抑制：用低靈敏度的直流耦合來抑制觸發(fā)源信號中的噪聲成分。適用于觀察含有高頻噪聲干擾的信號。

觸發(fā)耦合其實就是一種對觸發(fā)信號的低通或高通濾波。因此可對噪聲大的信號加入“高頻抑制”耦合，過濾掉其中高頻部分，

觸發(fā)抑制

在觸發(fā)設(shè)置中，觸發(fā)抑制的功能一般會被人忽略。按照定義，抑制是定義兩次觸發(fā)之間的最少時間間隔。當(dāng)示波器觸發(fā)一次后，會進(jìn)入觸發(fā)釋抑時間計數(shù)，在此時間內(nèi)觸發(fā)功能會被抑制，即使信號滿足觸發(fā)條件，系統(tǒng)也不會標(biāo)記為觸發(fā)點。

觸發(fā)抑制時間的設(shè)置對偶發(fā)性多邊沿的信號捕獲極為好用，使得原來圖像不穩(wěn)定的波形馬上清晰。若觸發(fā)釋抑時間沒有設(shè)置好，示波器將會把不同邊沿的信號作為觸發(fā)點，導(dǎo)致不一致的波形重疊在一起，造成波形顯示不穩(wěn)定。

觸 發(fā)是目的性很強(qiáng)的操作，也就是說需知道信號異常，才會知道要設(shè)定怎樣的觸發(fā)條件。那如何快速發(fā)現(xiàn)異常，這應(yīng)該是設(shè)置合理觸發(fā)的前提，TO1000系列平板 示波器擁有最高11萬次每秒的波形捕獲率，長達(dá)28Mpts的存儲深度和豐富的觸發(fā)類型，可以幫助我們在復(fù)雜多變的信號中快速定位異常部分。

捕捉異常信號實例：

第一步：通過電路故障懷疑信號中可能存在小概率的異常事件；

第二步：打開示波器高刷新模式，觀察到一個高電平的偶發(fā)信號；

第三步：根據(jù)異常信號的特性，選擇最為合適的邊沿觸發(fā)，調(diào)整觸發(fā)電平直至穩(wěn)定異常信號。