介紹 PicoScope示波器軟件提供各種簡單和先進的觸發器,用于檢測和捕獲難以捉摸的信號。大多數這些觸發類型一次只能監視一個信號。由于許多示波器在一些型號上有多個輸入 - 最多四個通道以及EXT或AUX輸入 - PicoScope提供了一種特殊的邏輯觸發類型,可以監視多個輸入的組合。 監視多個輸入的最簡單方法是在其中任何一個滿足指定條件時觸發。但是,有些應用需要更具選擇性的方法。例如,我們可能希望檢測兩個輸入何時同時滿足指定條件。PicoScope通過提供用于組合輸入的邏輯功能列表來解決此問題。 如果您插入PicoScope混合信號示波器(MSO),該軟件將提供另一種稱為數字的觸發類型。這表現為邏輯觸發功能的單獨輸入。有關MSO Logic觸發器的更多信息,請參閱 PicoScope 6用戶指南。
選擇邏輯觸發器
在本例中,我們使用的是PicoScope 2205示波器,它有兩個輸入通道,分別為A和B.我們可以使用任何其他PicoScope實時示波器或混合信號示波器。
首先,我們通過將觸發模式從None更改為Auto來啟用觸發。我們也可以選擇重復或單一(圖1a)。
然后我們可以單擊Advanced Triggering按鈕(圖1b)。
如果按鈕顯示為灰色,則表示示波器不支持高級觸發,或者表示上一步未正確設置觸發模式。某些觸發模式(如None和ETS)與高級觸發不兼容。
該高級觸發按鈕打開高級觸發所有觸發選項設置對話框。要使用邏輯功能,我們從觸發類型列表中選擇Logic(圖1c)。
要指定我們要在A和B通道上觸發,我們在兩個通道的設置中設置使用復選框。將閾值設置為300 mV以檢測我們的單極測試信號。我們將Direction設置為Above,以便高于此閾值的信號將被視為活動狀態。
最后,我們需要指定如何將通道A和B觸發條件組合成一個觸發示波器的條件。這在對話框的邏輯部分完成,您將在其中看到邏輯功能列表:AND,NAND,OR,NOR,XOR和XNOR。我們稍后會定義它們。單擊其中一個功能將立即將其應用于示波器。
圖1a:更改觸發模式
圖1b:高級觸發按鈕
圖1c:“邏輯觸發器”對話框
邏輯功能 為了演示邏輯功能,我們將兩個脈沖波形饋入通道A和B. 以下是我們的測試信號:來自獨立信號發生器的兩個25μs脈沖。我們在時間t = 0時在x軸上放置一個標尺,以顯示觸發事件發生的時間。
與邏輯
與邏輯需要兩個信號同時滿足高電平,從下圖中可以看到,示波器在兩個信號同時達到高電平的時刻立即觸發。在游標左側,A通道(藍色)還是低電平,而B通道(紅色)已經是高電平,當然這還沒能滿足與邏輯,因此示波器一直等到A通道也上升為高電平才觸發。
圖2:與邏輯觸發結果
與非邏輯 與非邏輯是與邏輯的反向,換句話說只要有一個或兩個信號變成低電平,示波器就會觸發。圖中的示例值得注意,剛開始B通道低電平A通道高電平時并沒有立即觸發,而是在之后不久A變為低電平B高電平時才產生觸發,這是因為在某些模式下,觸發的時間間隔受到數據傳輸、顯示和處理的影響,示波器檢查邏輯結果時恰好錯過了之前的那個時刻。
圖3:與非邏輯觸發結果
或邏輯 或邏輯就是所有輸入中只要有一個變成高電平就會觸發。圖中,示波器在兩個通道都是低電平的時候不觸發,當其中一個通道(這里是B)變成高電平的時候就立刻觸發了。如果輸入通道數量超過2個,邏輯同樣適用。
圖4a:或邏輯觸發結果1
圖4b: 或邏輯觸發結果2
或非邏輯 或非邏輯是或邏輯的反向,當所有輸入變成低電平的時候觸發。和與非邏輯類似,示波器并沒有在一開始兩個通道都是低電平的時候直接觸發,而是等到此后的一小段時間A和B同時再次是低電平時才觸發。它的原因與與非邏輯中描述的相同。 如下圖中的兩種信號時序都出現了這一情況。
圖5a:或非邏輯觸發結果1
圖5b:或非邏輯觸發結果2
異或邏輯 異或邏輯是當兩個輸入不相同的時候觸發。 在例子中,示波器等到兩個通道一個高電平一個低電平的時候觸發,這里的兩張圖和上面提到的與非以及或非的圖示相對應,第一張圖觸發時刻剛好趕上了A是低電平而B變為高電平的時刻,相反地第二張圖中,B為低電平而A變高的時刻被漏掉了,觸發產生在A變低而B是高的時刻。 當邏輯組合中的輸入多于兩路時,異或的結果取決于輸入信號中有幾個高電平,如果是奇數個高電平,邏輯組合輸出的結果為真,示波器產生觸發。
圖6a:異或邏輯觸發結果1
圖6b:異或邏輯觸發結果2
同或邏輯 同或邏輯的和異或邏輯相對應,當所有信號高低電平狀態相同時觸發。 在下面的例子中,同樣展示了兩種觸發情形,第一種A和B同時為高電平的狀態恰好被漏過了,當A和B同時為低電平時才觸發,而第二張圖在A和B同時為高電平時立刻產生了觸發。 如果邏輯組合中的輸入多于兩路,同或的結果也取決于輸入信號中有幾個高電平,如果是偶數個高電平,邏輯組合的結果為真,示波器產生觸發。
圖7a:同或邏輯1
圖7b:同或邏輯2
結論 PicoScope 能夠把多個輸入信號的觸發條件進行各種組合,在本文的范例中我們只用了電平觸發這一種基本觸發條件,實際上還可以選擇邊沿、或者窗口作為基本觸發條件,并把它們互相組合。