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Pico2000案例分享:在pico2205A示波器上做多路逻辑组合触发

日期:2019年05月06日  点击:载入中...

引言
PicoScope 示波器软件提供了很多种从简单到复杂的触发方式,用来捕捉那些喜欢从指间溜走的偶发信号。大多数触发设置一次都只能检测一个信号,考虑到示波器肯定都不止一个输入端,有些四通道示波器还配置了EXT或者AUX等外部触发,PicoScope 提供了一种特殊的“逻辑触发”类型,让用户可以基于多种输入之间的逻辑组合来捕捉信号。
最简单的方式是:只要所有输入中的任意一个满足预设条件,就触发。然而,有时候会遇到比这更复杂的场景,比如我们需要在两个信号同时满足各自条件的情况下触发。PicoScope提供的方案是可以自定义不同触发输入之间的任意逻辑组合。
一、选择逻辑触发
本文的范例中,我们用了一台PicoScope 2205示波器,它有两个输入端A和B,当然其他的PicoScope 实时示波器或者混合域示波器也都支持这些设置。

pico2205A便携示波器

首先,我们把触发模式从None(无)改为Auto(自动),使用Repeat(重复)或者Single(单次)也可以。然后我们选择高级触发功能,如图。

图1a:触发模式设置和高级触发功能按钮

果按钮时灰色的,不能点击,说明这台示波器不支持高级触发,或者触发模式没有选对。在None或者ETS(等效)触发模式下,是无法使用高级触发功能的。
打开高级触发对话框之后,可以设置所有触发相关的选项,左边触发条件分类列表中可以找到Logic(逻辑)触发类型。

图1b: 高级触发设置对话框

例如,我们需要同时使用A和B通道作为触发源,第一步我们把A和B的Used复选框勾选,阈值设置到300mV左右,来检测单极性的信号,方向设置为“Above(上)”也就是超过300mV阈值的信号为高电平,会激活触发。
最后我们再设定A和B的逻辑组合关系,在右边的Logic逻辑设置框中,选择一个逻辑:与、与非、或、或非、异或、同或。选择其中一种,设置就会立即生效。
二、实际示例
接下来我们结合一些示例来看看效果。我们选取的信号是两个脉冲,分别输入A和B通道,它们的脉宽都是25us,相位不同步。下面图中为了方便观察,我们在触发点对应的时刻放置了一根X轴的游标线。
与逻辑
与逻辑需要两个信号同时满足高电平,从下图中可以看到,示波器在两个信号同时达到高电平的时刻立即触发。在游标左侧,A通道(蓝色)还是低电平,而B通道(红色)已经是高电平,当然这还没能满足与逻辑,因此示波器一直等到A通道也上升为高电平才触发。

图2:与逻辑触发结果

与非逻辑
与非逻辑是与逻辑的反向,换句话说只要有一个或两个信号变成低电平,示波器就会触发。图中的示例值得注意,刚开始B通道低电平A通道高电平时并没有立即触发,而是在之后不久A变为低电平B高电平时才产生触发,这是因为在某些模式下,触发的时间间隔受到数据传输、显示和处理的影响,示波器检查逻辑结果时恰好错过了之前的那个时刻。

图3:与非逻辑触发结果

或逻辑
或逻辑就是所有输入中只要有一个变成高电平就会触发。图中,示波器在两个通道都是低电平的时候不触发,当其中一个通道(这里是B)变成高电平的时候就立刻触发了。如果输入通道数量超过2个,逻辑同样适用。

图4a:或逻辑触发结果1

图4b: 或逻辑触发结果2

非逻辑
或非逻辑是或逻辑的反向,当所有输入变成低电平的时候触发。和与非逻辑类似,示波器并没有在一开始两个通道都是低电平的时候直接触发,而是等到此后的一小段时间A和B同时再次是低电平时才触发。它的原因与与非逻辑中描述的相同。
如下图中的两种信号时序都出现了这一情况。

图5a:或非逻辑触发结果1

图5b:或非逻辑触发结果2

异或逻辑
异或逻辑是当两个输入不相同的时候触发。 在例子中,示波器等到两个通道一个高电平一个低电平的时候触发,这里的两张图和上面提到的与非以及或非的图示相对应,第一张图触发时刻刚好赶上了A是低电平而B变为高电平的时刻,相反地第二张图中,B为低电平而A变高的时刻被漏掉了,触发产生在A变低而B是高的时刻。
当逻辑组合中的输入多于两路时,异或的结果取决于输入信号中有几个高电平,如果是奇数个高电平,逻辑组合输出的结果为真,示波器产生触发。

图6a:异或逻辑触发结果1

图6a:异或逻辑触发结果2

同或逻辑
同或逻辑的和异或逻辑相对应,当所有信号高低电平状态相同时触发。
在下面的例子中,同样展示了两种触发情形,第一种A和B同时为高电平的状态恰好被漏过了,当A和B同时为低电平时才触发,而第二张图在A和B同时为高电平时立刻产生了触发。
如果逻辑组合中的输入多于两路,同或的结果也取决于输入信号中有几个高电平,如果是偶数个高电平,逻辑组合的结果为真,示波器产生触发。
三、结论
PicoScope 能够把多个输入信号的触发条件进行各种组合,在本文的范例中我们只用了电平触发这一种基本触发条件,实际上还可以选择边沿、或者窗口作为基本触发条件,并把它们互相组合。

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