Làm thế nào để kích hoạt dao động thực sự làm việc?

Tôi đang cố gắng tìm hiểu thêm về máy hiện sóng kỹ thuật số, đặc biệt là kích hoạt. Đây là cách tôi nghĩ kích hoạt hoạt động: giả sử tôi đặt kích hoạt ở chế độ cạnh và mức thành 5V. Khi tín hiệu đo được sau đó chạm 5V, ADC của phạm vi sẽ kích hoạt và nó bắt đầu lấy mẫu tín hiệu. Một số lượng điểm dữ liệu được thu thập và chúng được vẽ trên màn hình. Sau đó, có một "thời gian chết" nhỏ sau đó phạm vi lại chờ điều kiện kích hoạt được đáp ứng và cùng một lượng điểm dữ liệu được thu thập lại. Những cái này bây giờ sẽ thẳng hàng với bộ mẫu trước đó và do đó đầu ra phạm vi trông ổn định trên màn hình.

Trục thời gian là điều tôi không hoàn toàn hiểu được. Tôi tin rằng nguồn gốc của lưới, nơi các đường chấm được tô sáng giao nhau, là điểm kích hoạt. Tại thời điểm đó (tại "t = 0") điện áp phải bằng điện áp cấp kích hoạt. Tôi có đúng không? Vấn đề là, điều này không phải lúc nào cũng đúng với máy hiện sóng của tôi. Đôi khi điện áp ở điểm gốc không bằng mức kích hoạt và tín hiệu thậm chí trôi chậm theo một trong hai hướng. Điều gì khiến tín hiệu bị trôi ngay cả khi kích hoạt được đặt?

Một sự nhầm lẫn khác mà tôi có: Tôi đã thấy phía bên phải của nguồn gốc được gọi là dữ liệu "kích hoạt sau" và dữ liệu "kích hoạt trước" bên trái. Làm thế nào có dữ liệu từ trước khi kích hoạt, nếu thu thập dữ liệu bắt đầu từ kích hoạt? Không phải điểm kích hoạt thực sự nằm ở bên trái màn hình sao?

Vì lợi ích chung, chúng ta hãy quay ngược thời gian một chút và nói về cách kích hoạt dao động tương tự.

Máy hiện sóng cũ là thiết bị vector . Nói cách khác, dấu chấm trên màn hình được thao tác bằng hai điện áp. Một người di chuyển nó theo chiều dọc, một người di chuyển nó theo chiều ngang. Họ làm điều này bằng cách làm lệch tĩnh điện của chùm electron. Thực tế, điện áp trên các tấm lệch tương ứng trực tiếp với vị trí của "chấm" trên màn hình phạm vi.

Vì màn hình hiển thị điện áp thành vị trí chấm trực tiếp, nên đủ dễ dàng để thực hiện điều này cho giá trị dọc (ví dụ: độ lớn) của dấu vết. Bạn chỉ cần đệm và khuếch đại tín hiệu đầu vào khi cần và áp dụng nó cho các tấm lệch hướng dọc.

Quét ngang được điều khiển bên trong bởi một điện áp tích lũy trên một tụ điện (sau đó được khuếch đại để điều khiển các bản theo cách tương tự như các bản dọc). Quét được thực hiện bởi một nguồn hiện tại tính phí tụ điện đó. Khi bạn thay đổi cơ sở thời gian ngang, bạn đang thay đổi dòng sạc hoặc chuyển đổi giá trị tụ điện.

Bộ kích hoạt hoạt động bằng cách rút ngắn tụ điện về cơ bản, do đó chùm tia (tạo ra chấm) được kẹp vào một vị trí duy nhất trong X. Khi xảy ra sự kiện kích hoạt, nó bật một chốt trong máy hiện sóng và bộ tích hợp tụ bắt đầu tích lũy, tạo ra một quét tuyến tính trên màn hình.

Khi điện tích tụ đạt đến một điện áp nhất định, quá trình quét được coi là "xong", điện tích trong tụ được đổ qua công tắc điện tử, và sau đó hệ thống đã sẵn sàng cho một sự kiện kích hoạt khác.

Điều này có liên quan vì rất nhiều ngôn ngữ bao quanh máy hiện sóng kích hoạt xuất phát từ máy hiện sóng tương tự. "Thời gian chết" là bởi vì đối với máy hiện sóng tương tự, phải mất một khoảng thời gian khác không để tụ quét quét ngang được phóng điện. Hoàn toàn có thể tạo ra một máy hiện sóng kỹ thuật số không có thời gian chết.

Tiếp tuyến:

Lấy dữ liệu trước sự kiện kích hoạt khó hơn nhiều với máy hiện sóng tương tự. Cách duy nhất để làm như vậy là sử dụng một thứ gọi là đường trễ .

                                      _____________________
                                     |                     |
Signal > -----+-->| Delay Line |>--->| Analog In           |
              |                      |                     |
              |                      |    Oscilloscope     |
              |                      |                     |
              +--------------------->| Trigger In          |
                                     |_____________________|

Những gì bạn làm là sử dụng đường trễ để, tốt, trì hoãn tín hiệu đầu vào và sử dụng đầu vào kích hoạt riêng cho kích hoạt thực tế. Bằng cách làm như vậy, bạn có hiệu quả thay đổi thời gian bắt đầu theo dõi bằng bất cứ lúc nào độ trễ của dòng trễ (thường lên đến vài trăm nano giây).

Nhược điểm của kỹ thuật này là bạn cần một widget chuyên dụng (dòng trì hoãn). Chúng thường được cố định độ trễ và có thể ảnh hưởng đến tín hiệu của bạn tùy thuộc vào băng thông và đặc điểm của chúng.

Khi tín hiệu đo được sau đó chạm 5V, ADC của phạm vi sẽ kích hoạt và nó bắt đầu lấy mẫu tín hiệu. Một số lượng điểm dữ liệu được thu thập và chúng được vẽ trên màn hình.

ADC của phạm vi liên tục chạy và thu thập dữ liệu. Kích hoạt kiểm soát những gì được hiển thị.

Sau đó, có một "thời gian chết" nhỏ sau đó phạm vi lại chờ điều kiện kích hoạt được đáp ứng và cùng một lượng điểm dữ liệu được thu thập lại. Những cái này bây giờ sẽ thẳng hàng với bộ mẫu trước đó và do đó đầu ra phạm vi trông ổn định trên màn hình.

Đây chỉ là trường hợp nếu tín hiệu của bạn hoàn toàn định kỳ và rõ ràng bạn chỉ hiển thị dữ liệu được kích hoạt (nhiều phạm vi có tính năng kích hoạt "tự động" sẽ hiển thị dữ liệu ngay cả khi phạm vi chưa được kích hoạt). Như Hearth đã đề cập trong các bình luận cho câu trả lời của tôi, "thời gian chết" mà bạn mô tả được gọi là tạm dừng và cài đặt chính xác điều này là rất cần thiết khi kích hoạt một số dạng sóng nhất định. Ví dụ, tín hiệu định kỳ có hai xung nhanh theo sau là độ trễ dài sẽ yêu cầu giữ lại đủ lâu để bỏ qua xung thứ hai (vì vậy phạm vi không kích hoạt lại trên xung thứ hai).

Trục thời gian là điều tôi không hoàn toàn hiểu được. Tôi tin rằng nguồn gốc của lưới, nơi các đường chấm được tô sáng giao nhau, là điểm kích hoạt. Tại thời điểm đó (tại "t = 0") điện áp phải bằng điện áp cấp kích hoạt. Tôi có đúng không?

Vâng.

Vấn đề là, điều này không phải lúc nào cũng đúng với máy hiện sóng của tôi. Đôi khi điện áp ở điểm gốc không bằng mức kích hoạt và tín hiệu thậm chí trôi chậm theo một trong hai hướng. Điều gì khiến tín hiệu bị trôi ngay cả khi kích hoạt được đặt?

$t = 0$

Một sự nhầm lẫn khác mà tôi có: Tôi đã thấy phía bên phải của nguồn gốc được gọi là dữ liệu "kích hoạt sau" và dữ liệu "kích hoạt trước" bên trái. Làm thế nào có dữ liệu từ trước khi kích hoạt, nếu thu thập dữ liệu bắt đầu từ kích hoạt? Không phải điểm kích hoạt thực sự nằm ở bên trái màn hình sao?

Phạm vi liên tục thu thập dữ liệu, nhưng chỉ hiển thị dữ liệu khi dữ liệu mà nó thu được đáp ứng các điều kiện kích hoạt. Dựa trên vị trí nằm ngang của bạn, lượng dữ liệu sau kích hoạt hoặc kích hoạt trước được hiển thị sẽ khác nhau.

Mặc dù máy hiện sóng USB cơ bản sử dụng phần mềm liên tục \ kích hoạt kỹ thuật số, đây không phải là cách phạm vi hoạt động của bàn. Có quá nhiều băng thông tương tự ở tốc độ cao để có thể giám sát tất cả thông tin bằng ADC. Đặc biệt là vì phạm vi hiện đại có các tùy chọn kích hoạt nâng cao.

Máy hiện sóng hiện đại có bộ so sánh so sánh điện áp đến mức đặt trước, sau đó kích hoạt trên đó. Ở tốc độ cao, ADC có thể theo kịp dữ liệu, nhưng việc xử lý nó trở thành một vấn đề, vì vậy khi được kích hoạt, phạm vi chỉ hiển thị dữ liệu ADC xung quanh điểm kích hoạt.

Nguồn: Keysight

Đôi khi điện áp ở điểm gốc không bằng mức kích hoạt và tín hiệu thậm chí trôi chậm theo một trong hai hướng. Điều gì khiến tín hiệu bị trôi ngay cả khi kích hoạt được đặt?

Mũi tên nhỏ xác định mức độ kích hoạt của phạm vi được kích hoạt tại.

Một sự nhầm lẫn khác mà tôi có: Tôi đã thấy phía bên phải của nguồn gốc được gọi là dữ liệu "kích hoạt sau" và dữ liệu "kích hoạt trước" bên trái. Làm thế nào có dữ liệu từ trước khi kích hoạt, nếu thu thập dữ liệu bắt đầu từ kích hoạt? Không phải điểm kích hoạt thực sự nằm ở bên trái màn hình sao?

Nếu bạn sử dụng nút vị trí nằm ngang, bạn có thể di chuyển điểm kích hoạt sang trái và lấy thêm dữ liệu sang phải. Bởi vì hầu hết mọi người quan tâm đến những gì xảy ra trước khi kích hoạt, máy hiện sóng cũng cho thấy điều đó.

Điều gì khiến tín hiệu bị trôi ngay cả khi kích hoạt được đặt?

Sự trôi dạt đáng sợ có thể có rất nhiều nguyên nhân ...

• Bạn đang xem Kênh 1, nhưng trình kích hoạt đang xem đầu vào Kênh 2 hoặc một số phạm vi có giắc cắm đầu vào kích hoạt EXTernal. Đừng chỉ cho rằng trình kích hoạt luôn nhìn vào cùng một làn sóng mà bạn đang xem.
• Nhiều phạm vi có một menu kích hoạt giống như thế này: Tự động, Bình thường, Đơn . Nếu phạm vi không nhận được kích hoạt trong Bình thường hoặc Đơn , bạn sẽ thấy một màn hình trống.
  Nhưng trong Auto , phạm vi 'thường sẽ đợi trong một thời gian ngắn, tìm kiếm một kích hoạt. Nếu nó không nhìn thấy đầu vào mà nó có thể kích hoạt, nó sẽ hiển thị bất cứ thứ gì có trong bộ đệm dữ liệu của nó tại thời điểm đó ... bạn sẽ có một màn hình hiển thị khô. Nguyên nhân có thể là do điều khiển mức kích hoạt của bạn được đặt quá cao (trên đỉnh dạng sóng) hoặc quá thấp (dưới đáy dạng sóng).
• Mạch kích hoạt thường yêu cầu mức tín hiệu hợp lý. Nếu dạng sóng quá nhỏ trên màn hình, có thể không kích hoạt bộ kích hoạt.
• Các menu kích hoạt có thể bao gồm các chế độ kỳ lạ, ví dụ như tín hiệu video được mong đợi. Hoạt động tốt trên tín hiệu video, không tốt trên các hình dạng sóng khác.
• Các tùy chọn kích hoạt khác có thể cung cấp tính năng lọc nhiễu, loại bỏ tần số cao, loại bỏ tần số thấp. Những thứ này có thể làm hỏng quá trình kích hoạt trên một dạng sóng xuất hiện rõ ràng trên màn hình của bạn.
• Trên ảnh của bạn, điểm kích hoạt xuất hiện trên màn hình giữa thời gian (nơi thường được đặt nhất). Đó là mũi tên hướng xuống nhỏ xíu. Nhưng đôi khi bạn có thể thấy rằng điểm kích hoạt là WAY offscreen. Phạm vi của bạn nói có, tôi đang kích hoạt ( biểu tượng Trig'd màu xanh lá cây trong ảnh của bạn), nhưng sóng hiển thị đang trôi hoặc bị giật. Nếu bạn sử dụng điều khiển vị trí chân trời để kích hoạt trở về nhà, rất có thể bạn sẽ thấy trôi dạt hoặc jitter biến mất.

Với thực tế, bạn có thể học cách tìm ra điều khiển thích hợp để khôi phục độ tỉnh táo hiển thị mà không cần dùng đến Autoset . Xem một số phần của dạng sóng phức tạp có thể yêu cầu cài đặt phù hợp trên nhiều menu ... ô tô tự động xóa sạch tất cả và đôi khi đưa ra các lựa chọn kém.

Đây là cách tôi nghĩ kích hoạt hoạt động: giả sử tôi đặt kích hoạt ở chế độ cạnh và mức thành 5V. Khi tín hiệu đo được sau đó chạm 5V, ADC của phạm vi sẽ kích hoạt và nó bắt đầu lấy mẫu tín hiệu. Một số lượng điểm dữ liệu được thu thập và chúng được vẽ trên màn hình. Sau đó, có một "thời gian chết" nhỏ sau đó phạm vi lại chờ điều kiện kích hoạt được đáp ứng và cùng một lượng điểm dữ liệu được thu thập lại. Những cái này bây giờ sẽ thẳng hàng với bộ mẫu trước đó và do đó đầu ra phạm vi trông ổn định trên màn hình.

Đây là cách phạm vi tương tự cũ làm việc. Phạm vi kỹ thuật số là khác nhau. ADC liên tục thu thập dữ liệu vào bộ đệm. Ban đầu, nó bỏ qua kích hoạt cho đến khi bộ đệm 'kích hoạt trước' được lấp đầy. Sau đó, nó liên tục ghi đè lên bộ đệm này, trong khi tìm kiếm điều kiện kích hoạt. Khi kích hoạt được tìm thấy, sau đó phạm vi sẽ lấp đầy trong phần còn lại của bộ đệm và hiển thị toàn bộ bộ đệm. Theo cách này, điểm kích hoạt có thể được đặt ở bất cứ đâu trên màn hình phạm vi. Ngược lại, điểm kích hoạt trong phạm vi tương tự gần như không linh hoạt và thường chỉ có thể được đặt ở phía bên trái của màn hình. Với các dòng trễ, nó có thể được chuyển sang màn hình bằng một vài ns.

Thời gian chết trong phạm vi kỹ thuật số là thời gian xử lý và hiển thị bộ đệm sau khi kích hoạt, mất bao lâu để thiết lập lại phần cứng mua lại để có được một bản chụp mới và mất bao lâu để lấp đầy bộ đệm kích hoạt trước. Một số điều này đôi khi có thể được xử lý song song hoặc tăng tốc bằng phần cứng xử lý tín hiệu và thu thập chuyên dụng.

Trục thời gian là điều tôi không hoàn toàn hiểu được. Tôi tin rằng nguồn gốc của lưới, nơi các đường chấm được tô sáng giao nhau, là điểm kích hoạt. Tại thời điểm đó (tại "t = 0") điện áp phải bằng điện áp cấp kích hoạt. Tôi có đúng không? Vấn đề là, điều này không phải lúc nào cũng đúng với máy hiện sóng của tôi. Đôi khi điện áp ở điểm gốc không bằng mức kích hoạt và tín hiệu thậm chí trôi chậm theo một trong hai hướng. Điều gì khiến tín hiệu bị trôi ngay cả khi kích hoạt được đặt?

Trong ảnh chụp màn hình của bạn, tín hiệu dường như vượt qua điểm kích hoạt được biểu thị bằng các mũi tên vị trí và mức kích hoạt nhỏ, đó chính xác là những gì bạn sẽ thấy.

Trong một số phạm vi (đặc biệt là phạm vi kết thúc cao hơn), đường dẫn kích hoạt có thể tách biệt với đường dẫn mua lại. Trong trường hợp này, các tín hiệu kích hoạt bên trong đến từ các bộ so sánh, và có thể hiệu chuẩn trôi giữa ADC và bộ so sánh kích hoạt để mức độ kích hoạt và vị trí có thể không chính xác như mong muốn.

Một sự nhầm lẫn khác mà tôi có: Tôi đã thấy phía bên phải của nguồn gốc được gọi là dữ liệu "kích hoạt sau" và dữ liệu "kích hoạt trước" bên trái. Làm thế nào có dữ liệu từ trước khi kích hoạt, nếu thu thập dữ liệu bắt đầu từ kích hoạt? Không phải điểm kích hoạt thực sự nằm ở bên trái màn hình sao?

Một lần nữa, trong phạm vi kỹ thuật số, việc chụp liên tục và phạm vi duy trì bộ đệm kích hoạt trước được làm mới liên tục cho đến khi điều kiện kích hoạt xảy ra. Đây là một tính năng cực kỳ mạnh mẽ vì nó cho phép bạn xem xét những gì xảy ra trước một sự kiện nào đó, một điều mà nói chung là không thể thực hiện được với phạm vi tương tự (trừ khi bạn có thể chèn một độ trễ đủ dài vào các đầu vào dữ liệu, mà thực tế sẽ xuất hiện ở một vài nano giây).