这篇文章为您介绍了传统触发体系的作业原理，并阐释了 RTO/RTE 示波器实时数字触发的利益。

1 传统触发体系原理

1.1示波器触发功用的效果

示波器的触发体系根柢上有两个首要运用：

1. 保证安稳闪现作为电气和电子信号丈量调试东西的示波器，触发功用的创造是一项打破。触发功用可以安稳地闪现重复的周期性信号。

2. 阻隔感喜爱的作业
触发可以对特定波形作业做出反响，这有利于阻隔和闪现特定信号特征，比方未抵达脉冲高度的逻辑电平（“矮脉冲”），由串扰致使的信号烦扰（例如“毛刺”），低边际触发（“上升沿时刻”）或通道间的无效守时（“Data2Clk”）。触发功用的品种和触发设置活络性多年来一贯在加强。

触发体系的精度以及活络性，挑选了示波器是不是可以准确地闪现和剖析丈量信号。

1.2 传统触发体系运用

如今，大大都示波器为数字示波器，这意味着被测信号被采样，而且作为接连的一组数字值被保留。可是，担任查看信号电平的触发器依然运用模仿电路来处理初始被测信号。图 1 闪现简化的数字示波器方框图。

图 1：选用模仿触发单元的数字示波器的简化方框图

输入拓宽器用于调度被测信号，以便将被测信号的凹凸沉整到 A/D 改换器的作业方案，并适宜示波器闪现。调度后的信号经拓宽器输出，并行传递到 A/D 改换器和触发体系。A/D 改换器在一条途径上对丈量信号进行采样和量化，数字化的样本值被写入收集存储器。触发体系在另一条途径大将该信号与有用触发条件（例如，选用“边际”触发的触发电平）进行比照。

当有用触发条件满意时，初步记载 A/D 改换器样本，收集的波形被进一步处理和闪现。图 2 举例闪现收集样点和闪现的波形。A/D 改换的数字化样本点在图中以圆圈标明。本例中运用具有正斜率的触发作业“边际”。被测信号跨过触发电平发作有用触发作业。

图 2：具有 A/D 改换器样本点和触发点的丈量信号举例
1.3 模仿触发器的缺陷

为了在示波器网格上准确闪现信号，需求对触发点进行精判守时。假定触发时刻测定禁绝确，闪现的波形就不能与图中的触发点穿插（触发电陡峭触发方位的穿插点）。有关事例参看图 3。

图 3：闪现的波形和实习触发方位不符的比方

下述要素会致使触发方位失准：
1. 对触发边际的丈量禁绝确
在触发体系中，被测信号经比照器与触发门限进行比照，需求十分准确地丈量比照器输出的边际守时。为此，需求运用时刻数字改换器 （Time-to-Digital-Converter，TDC）。TDC 禁绝确会致使单个闪现波形相对触发点偏移。TDC 过错的随机重量会致使在每个触发作业上改动这个偏移量，然后致使触发颤动。

2. 被测信号两条途径中的体系过错源
处理被测信号经过两条纷歧样途径---运用 A/D 改换器的收集途径和触发电路途径（参看图 1）。两条途径包含纷歧样的线性和非线性失真，这些失真致使闪现的信号和断定的触发点之间的体系性过错。最差劲状况是，触发电路或许不照料有用触发电平（虽然这些触发电平可以在闪现器上看到），或许触发电路对触发作业做出照料，而这些触发作业实习上不能被收集途径捕获和闪现。

3. 两条信号途径中的信号噪声源
经过A/D 改换器和经过模仿触发体系的两条途径上包含具有纷歧样噪声源的多个拓宽器。这也将致使在示波器屏幕上作为触发方位偏移（触发颤动）呈现的推延和凹凸变异。触发颤动，作为叠加的信号轨道的宽度和高度，闪如今图 4 右图区域。图 4 的左图闪现有关于志趣触发点，表现为随机笔直和水平偏移的触发颤动。

图 4：在几个波形收集时期的触发颤动

下一节，咱们将为您介绍数字办法完毕的触发体系。数字触发由于不包含上面议论的过错项，因而可以为示波器供应更准确的触发。

2 数字触发功用

2.1 数字触发概念

图 5 闪现选用数字触发的数字示波器的简化方框图。

图 5：选用数字办法完毕触发功用的数字示波器方框图

与模仿触发纷歧样，数字触发体系直接关于A/D 改换器的样本作业，被测信号不会被分红两个纷歧样的途径上，因而，数字触发处理的是和收集、闪现相同的信号。在第 1-3 节议论的模仿触发体系过错已在原理上消除。

数字触发技能运用数字信号处理办法进行触发点测定，以准确的算法查看有用触发作业并准确丈量时刻戳。

数字触发技能面对的应战是对丈量信号无缝监测的实时信号处理才干。R&S数字触发器依据 十 GS/s 的 A/D 改换器作业，因而有必要处理 80Gbit/s 数据（8 位 A/D改换器）。

由于数字触发技能运用与收集单元相同的数字化数据，因而要紧记其只对模数改换器方案内的信号触发。

2.2 选用数字触发技能查看触发作业

关于选定的触发作业，首要，比照器将丈量信号与规矩的触发门限进行比照。在最简略的“边际”触发时，当信号在央求的方向上（降低或上升）跨过触发门限时，触发作业被查看到。

在数字体系中，信号由样本标明。采样理论规矩采样率起码是最大信号频率的两倍。只需在这么的条件下信号才有或许被无缺重建。

从图 2 和图 3 可以看到，仅查询 A/D 改换器样本并短少以看到悉数信号细节。这种状况相同适用于数字触发器：朴素依据 A/D 改换器样本的触发挑选方案是不充沛的，由于跨过触发门限有或许被漏掉。因而，经过运用内插算法上调采样信号采样率到 20Gs/s，可以添加守时分辩率（参看图 6）。在内插器后边，比照器将样本值与规矩的触发门限进行比对。假定查看到触发电平，比照器即改动输出电平。

图 6：在数字触发体系中经过“up-sampling”办法添加采样率

图 7 经过选用up sampling办法将采样分辩率跋涉1倍，信号中的“盲”区减小。左面波形样本不含过冲。高于 A/D 改换器样本的触发门限无法查看过冲。右侧经过内插将波形采样率完毕翻倍，便有或许完毕过冲触发。

图 7：添加采样分辩率捆绑盲触发区域举例
此例中波形最大频率为 3.5GHz。该例标明 R&S的数字触发体系依据 十Gsample/s A/D 改换器速率也可以牢靠查看出的更高频率重量信号。

2.3 用数字触发体系断定触发守时

在恣意时刻点有用重建丈量信号的要害央求是满意采样定理（奈奎斯特原则）。R&S示波器运用多相滤波器，这些滤波器可以在任何守时点，以大于 90dB 的信噪比 （SNR） 核算出丈量信号。运用精度为 250fs 的迭署理法，实时核算出丈量信号和触发门限的穿插点。

某些比方“毛刺”或“脉冲宽度”类触发作业以守时条件为根底，实时断定门限中的穿插点相同，支撑对这类作业十分准确的触发。RTO可以以 1ps 分辩率树立触发作业守时，指定的最窄可查看脉冲宽度为 50ps。

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