觸發(fā)不是萬能的

2.2 確認(rèn)異常信號(hào)存在的關(guān)鍵——波形捕獲率

2.2.1 示波器工作原理

回答問題之前，先簡(jiǎn)單介紹一下示波器的工作流程。如圖4所示，示波器的工作流程由觸發(fā)開始，然后是波形采集，波形存儲(chǔ)，波形處理，最后是波形顯示，如此循環(huán)。其中觸發(fā)和采集屬于示波器有效捕獲時(shí)間。存儲(chǔ)、處理及顯示屬于示波器盲區(qū)，即死區(qū)時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間段示波器對(duì)采集到的數(shù)據(jù)不做任何處理，而直接丟掉，也就是說只有在采集階段采集到的波形才會(huì)最終顯示在示波器屏幕上。

圖4 示波器工作流程

示波器的波形捕獲率可以由如下公式表示，指每秒鐘內(nèi)示波器可以進(jìn)行循環(huán)捕獲的次數(shù)，一次捕獲處理顯示的波形成為一個(gè)波形。

波形捕獲率=1/捕獲周期=1/(有效捕獲時(shí)間+死區(qū)時(shí)間)

2.2.2 波形捕獲率的影響

在整個(gè)采集捕獲過程中，有效捕獲時(shí)間相對(duì)于死區(qū)時(shí)間幾乎可以忽略不計(jì)，所以只有不斷縮小死區(qū)時(shí)間來提高波形捕獲率，這樣才會(huì)捕獲到更多信號(hào)。如下圖5所示，當(dāng)波形捕獲率為50,000wfms/s時(shí)，死區(qū)時(shí)間竟然占到了99.5%，而有效捕獲時(shí)間只有0.5%，死區(qū)時(shí)間的異常波形（黃色區(qū)域紅圈所示為罕見異常信號(hào)）無法被我們觀測(cè)到，自然也就無法確認(rèn)當(dāng)前波形中是否存在異常信號(hào)。R&S公司的RTO和RTE系列示波器的波形捕獲率高達(dá)每秒百萬次，而其他基于Windows的示波器一般只能做到每秒幾千次，甚至只有幾百次。

圖5 死區(qū)時(shí)間相對(duì)有效捕獲時(shí)間示意圖

現(xiàn)在可以回答2.1節(jié)末尾的問題了，將RTO1024設(shè)置為5ms的邊沿延遲觸發(fā)方式時(shí)，意味著示波器5ms才觸發(fā)一次，即波形捕獲率只有200 wfm/s，這是無法捕獲到異常信號(hào)的；而在正常的邊沿觸發(fā)模式下，波形捕獲率高達(dá)100萬wfm/s，自然很容易確認(rèn)有異常波形存在了。

圖6 波形捕獲率之比較

3 MASK模板測(cè)試——觸發(fā)異常信號(hào)

接著上面的話題，使用波形捕獲率高達(dá)百萬次的示波器，我們很容易確定波形中存在異常信號(hào)。但是，如何觸發(fā)圖7中的異常信號(hào)呢？異常信號(hào)是如此復(fù)雜，以至于毛刺，邊沿觸發(fā)，矮脈沖，延遲等等觸發(fā)類型都無法有效地將其觸發(fā)。

圖7 復(fù)雜的異常信號(hào)

怎么辦？難道我們真的要繳械投降，坐以待斃了嗎？答案當(dāng)然是“否”，因?yàn)镽&S系列示波器所具有的MASK測(cè)試功能，有效地解決了這一難題。

圖8 MASK測(cè)試設(shè)置

圖9 MASK模板觸發(fā)到異常信號(hào)

采用MASK模板測(cè)試時(shí)，我們可以任意在時(shí)域感興趣的范圍內(nèi)畫出不同形狀的MASK模板（如圖8中的藍(lán)色區(qū)域所示。順便提一下，RTO示波器支持最多畫出8個(gè)MASK模板），再對(duì)MASK模板做相應(yīng)的設(shè)置（如：蜂鳴警告，停止，自動(dòng)保存波形圖片，自動(dòng)保存波形數(shù)據(jù)等等），只要有異常信號(hào)觸碰到MASK模板，RTO示波器就會(huì)自動(dòng)執(zhí)行以上動(dòng)作，并將異常信號(hào)顯示出來（如圖9所示藍(lán)色MASK模板內(nèi)的毛刺）。

雖然異常信號(hào)的類型非常復(fù)雜，但是利用MASK模板測(cè)試功能，可以非常快速的將其觸發(fā)出來，并且可以根據(jù)MASK模板設(shè)置自動(dòng)做出后續(xù)動(dòng)作，非常的人性化！

更為先進(jìn)的是，R&S示波器還支持在頻域內(nèi)進(jìn)行MASK模板測(cè)試，在頻域中將各種異常信號(hào)捕獲下來，并根據(jù)MAK模板設(shè)置做出相應(yīng)的動(dòng)作，這可是R&S示波器所獨(dú)有的功能。

圖 10 R&S示波器獨(dú)有的頻域模板觸發(fā)功能