触发方式对示波器波形的影响_电子测量研讨报告

Beijing Jiaotong University 电子测量技术研讨
研究触发方式对示波器波形的影响
学院：电子信息工程学院
小组成员：
学号：
班级:
指导教师：
时间：2013.11.27
题目：在Multisim环境下，利用Agilent54622D虚拟示波器，通过仿真实验来说明触发电平、触发极性、触发耦合方式对波形显示的影响。

1、实验目的
➢认识示波器的触发电路及其作用
➢熟悉Multisim环境并进行仿真电路的设计
➢掌握Agilent54622D虚拟示波器的触发设置
➢理解触发电平、触发极性及触发耦合方式对波形显示的影响
2、实验原理
被测信号从示波器的Y轴输入后，一部分送到示波管的Y轴偏转板上，驱动光点在荧光屏上按比例沿垂直方向移动；另一部分分流到x轴偏转系统产生触发脉冲，触发扫描发生器，产生重复的锯齿波电压加到示波管的X偏转板上，使光点沿水平方向移动，两者合一，光点在荧光屏上描绘出的图形就是被测信号图形。

由此可知，正确的触发方式直接影响到示波器的有效操作。

为了在荧光屏上得到稳定的、清晰的信号波形，掌握基本的触发功能及其操作方法是十分重要的。

2.1触发源
要使屏幕上显示稳定的波形，则需将被测信号本身或者与被测信号有一定时间关系的触发信号加到触发电路。

触发源选择确定触发信号由何处供给。

通常有三种触发源：内触发(INT)、电源触发(LINE)、外触发EXT)。

内触发使用被测信号作为触发信号, 如通道1、通道2。

外触发使用外加信号作为触发信号，外触发信号与被测信号间应具有周期性的关系，何时开始扫描与被测信号无关
电源触发使用交流电源频率信号作为触发信号。

这种方法在测量与交流电源频率有关的信号时是有效的。

特别在测量音频电路、闸流管的低电平交流噪音时更为有效。

正确选择触发信号对波形显示的稳定、清晰有很大关系。

例如在数字电路的测量中，对一个简单的周期信号而言，选择内触发可能好一些，而对于一个具有复杂周期的信号，且存在一个与它有周期关系的信号时，选用外触发可能更好。

2.2耦合方式
触发信号到触发电路的耦合方式有多种，目的是为了触发信号的稳定、可靠。

AC耦合又称电容耦合。

它只允许用触发信号的交流分量触发，触发信号的直流分量被隔断。

通常在不考虑DC分量时使用这种耦合方式，以形成稳定触发。

但是如果触发信号的频率小于10Hz，会造成触发困难。

直流耦合(DC)不隔断触发信号的直流分量。

当触发信号的频率较低或者触发信号的占空比很大时，使用直流耦合较好。

低频抑制(LFR)触发时触发信号经过高通滤波器加到触发电路，触发信号的低频成分被抑制；高频抑制(HFR)触发时，触发信号通过低通滤波器加到触发电路，触发信号的高频成分被抑制。

此外还有用于电视维修的电视同步(TV)触发。

2.3触发电平及触发极性
触发电平调节又叫同步调节，它使得扫描与被测信号同步。

电平调节旋钮调节触发信号的触发电平。

一旦触发信号超过由旋钮设定的触发电平时，扫描即被触发。

顺时针旋转旋钮，触发电平上升；逆时针旋转旋钮，触发电平下降。

当电平旋钮调到电平锁定位置时，触发电平自动保持在触发信号的幅度之内，不需要电平调节就能产生一个稳定的触发。

当信号波形复杂，用电平旋钮不能稳定触发时，用Hold Off旋钮调节波形的释抑时间(扫描暂停时间)，能使扫描与波形稳定同步。

极性开关用来选择触发信号的极性。

拨在“+”位置上时，在信号增加的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。

拨在“-”位置上时，在信号减少的方向上，当触发信号超过触发电平时就产生触发。

触发极性和触发电平共同决定触发信号的触发点。

3、Agilent54622D虚拟示波器使用说明
3.1Agilent54622D虚拟示波器
图1 Agilent54622D虚拟示波器
Agilent54622D示波器的操作与模拟示波器类似，但是功能更强大，在使用Agilent54622D前，必须首先通过面板设置仪器，然后才能进行测量并读取测量结果。

3.1.1调整模拟通道垂直位置
模拟通道垂直调整区内，其中：
旋钮是模拟通道垂直衰减旋钮；
旋钮是模拟通道波形位置旋钮；
按钮是模拟通道1的按钮；
按钮是模拟通道2的按钮；
是数据选择按钮。

单击模拟通道1选择按钮，选择模拟通道1。

模拟通道的耦合方式通过coupling软按钮选择。

耦合方式的三种选择是：DC（直流耦合）、AC（交流耦合）和GND（地）。

波形位置调整按钮用来垂直移动信号位置，以便把信号放在显示中央。

应注意随着转动位置按钮会短时显示电压值指示参考电平与屏幕中心的距离，还应该注意屏幕左端的参考接地电平符号随位置按钮的旋转而移动。

单击Vemier软按钮，可微调波形的位置。

单击Invert软按钮，可使波形反相。

3.1.2连续运行与单次采集
运行控制包括连续运行（Run）和单次触发（Single）两种触发模式。

其中，是运行/停止控制按钮，按钮是单次触发按钮。

（1）当运行/停止控制按钮变成绿色时，示波器处于连续运行模式，显示屏显示的波形是对同一信号多次触发的结果，这种方式与模拟触发器显示的波形方法类似。

当运行/停止按钮变成红色时，示波器停止运行，即停止对信号触发，显示屏顶部状态行中触发模式位置上显示Stop。

但是，此时旋转按钮和垂直按钮可以对保存的波形进行平移和缩放。

（2）当Single（单次触发）按钮变成绿色时，示波器处于单次运行模式，显示屏显示的波形是对信号的单次触发。

利用Single运行控制按钮观察单次事件，显示波形不会被后面继续的波形覆盖。

在平移和缩放需要最大存储器深度，并且希望得到最大取样率时应使用单次触发模式。

示波器停止运行，Run/Stop 按钮点亮红色，再次单击single按钮，又一次触发波形。

3.1.3选择模式和设置抑制
单击触发区中的Mode/Compling（模式/耦合）按钮，显示屏的下部出现Mode、Holdoff软按钮，通过设置软按钮，改变触发模式和设置抑制。

（1）改变触发模式
触发模式影响示波器搜索触发的方式。

单击Mode（模式）软按钮，出现Normal、Auto、Auto Level触发三种选择。

其中：
a.Normal模式显示符合触发条件时的波形，否则触发器既不触发扫描，显示屏也不更新。

对于输入信号频率低于20Hz时或不需要自动触发的情况，应使用常规模式触发。

b.Auto模式自动进行扫描信号，即使没有输入信号或者输入信号没有被触发同步时，屏幕上仍可以显示扫描基线。

c.Auto Level模式适用于边沿触发或外部触发。

示波器首先尝试常规触发，如果未找到触发信号，它将在触发源的10%的范围搜索信号，如果仍没有信号，示波器就自动触发。

在把探头从信号源的一点移到另一点时，这种工作模式很有效。

3.1.4选择触发方式
Agilent54622D示波器触发方式有边沿触发、脉冲宽度（毛刺）触发、码触发三种类型。

（1）边沿触发：
通过面板上的按钮，可以选择触发源和触发方式。

单击面板上的
按钮，显示屏下方弹出软按钮和软按钮。

通过软按钮，能够选择触发源，主要有模拟通道1、模拟通道2、Ext(外部)、数字通道。

通过Slope （斜率）软按钮，选择触发类型并显示在屏幕右上角。

（2）脉冲宽度（毛刺）触发：
单击按钮，选择脉冲宽度触发并显示脉冲宽度触发菜单。

a.和边沿触发类似，单击Sourse软按钮选择触发源，并根据需要合理设置。

b.单击脉冲极性软按钮选择所要捕获的脉冲宽度的正极性或负极性。

所选脉冲极性显示于屏幕右上角。

c.通过时间限定符软按钮可把示波器设置为在不同条件下的脉冲宽度触发。

4、实验步骤
4.1 Multisim环境设计仿真电路
在电子仿真软件Multisim
10电子平台上调出安捷伦虚拟
函数信号发生器和安捷伦虚拟
示波器各一台，并连好电路。

Agilent示波器的型号是
54622D，是一个2模拟通道、16
个逻辑通道、100-MHz的宽带示
波器。

Agilent示波器下方的18个连接端是信号输入端，右侧是外接触发信号
端、接地端。

单击电源按钮，即可使用示波器，实现各种波形的测量。

图标：
4.2设置函数发生器为1.00Vpp的1.00KHz正弦信号作为电源触发
4.3 设置示波器触发类型和电平正负，观察波形显示
（1）正（负）极性、零电平触发波形显示
trigger为设置触发区
注意，观察波形时，上下挪动波形将触发点T设在Y=0处。

正极性、零电平触发，如下图：
负极性、零电平触发，如下图：
（2）正极性、正（负）电平触发波形显示正极性、正电平触发，如下图：
正极性、负电平触发，如下图：
（3）负极性、正（负）电平触发波形显示负极性、正电平触发，如下图：
负极性、负电平触发，如下图：
（4）观察正极性、零电平及DC、AC耦合方式触发波形显示外加250mV的正弦直流分量
正极性、零电平、DC直流耦合方式的触发，如下图：
正极性、正电平、DC直流耦合方式的触发，如下图：
正极性、负电平、DC直流耦合方式的触发，如下图：
负极性、正电平、DC直流耦合方式的触发，如下图：
负极性、负电平、DC直流耦合方式的触发，如下图：
五、规律总结
➢正弦信号的初始相位取决于触发极性和触发电平，与耦合方式无关。

➢触发极性：极性相反，初始相位相反，波形以关于时间轴对称（没有直流耦合的情况下）
➢触发电平：正负电平触发可以改变初始相位，连续调节类似波形左右“平移”➢耦合方式：加入直流耦合相当于波形整体上下移动。