Was ist die Empfindlichkeit des Oszilloskop-Triggers?

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Ich lerne mehr über digitale Oszilloskope (habe bisher nur mit analogen gearbeitet) und bin auf eine Einstellung für die Triggerempfindlichkeit gestoßen, die als Wert wie ausgedrückt wird 0.30 div.

Tektronix gibt diese Beschreibung:

Das Oszilloskop löst ein Signal mit einer Amplitude von 0,35 Teilungen pp im Frequenzbereich von DC bis 50 MHz aus. Wenn die Frequenz 50 MHz überschreitet, muss das Signal größer (mit höherer Amplitude) sein, um das Instrument auszulösen. Bei 3 GHz muss das Signal eine Amplitude von mindestens 1,5 Teilungen haben. Die Triggerempfindlichkeit wird mit einem Sinuswelleneingang festgelegt.

Ich bin verwirrt, weil ich dachte, der Triggerpegel (der horizontale Balken, der die gewünschte Amplitude für den Trigger auswählt) sei ein Ja- oder Nein- Ereignis. Entweder erreicht die Wellenform den Pegel oder nicht.

Das Handbuch für das von mir verwendete DSO (ein BK 2542B ) erklärt diese Einstellung überhaupt nicht gut: "Stellen Sie die Triggerempfindlichkeit durch Drehen des Eingabeknopfs ein."

Ich bin misstrauisch, dass dies nur für Auslösertypen wie Puls und Video gilt, aber die Empfindlichkeit wird unabhängig vom Typ im Auslösemenü angezeigt.

JYelton
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Ich konnte einen aussagekräftigeren Artikel finden , aber ich denke immer noch, dass einige Experten von EE.SE einen besseren Job machen könnten. :)
JYelton
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Der Tektronix-Link lautet : An oscilloscope’s trigger sensitivity determines its ability to react to specified edge trigger conditions over a range of frequencies. Das klingt verdächtig wie hysteresisin analogen Schaltkreisen, obwohl ich nicht weiß, ob die beiden verwandt sind.
helloworld922
helloworld922, Wenn man sich Abb. 9 in dem von @Brian Plummer verlinkten Artikel ansieht, sieht es so aus, als wären Sie genau richtig (ich denke, da ich nur kurz gelesen habe). Es scheint mir dann, dass der Triggerpegel auf einem DSO einfach die Breite dieses Hysteresebandes in 9 festlegt. In dem gezeigten Fall (Trigger mit steigender Flanke) kann also kein zweites Triggerereignis auftreten, bis das Signal untergegangen ist das Hystereseband, an welchem ​​Punkt es für einen Retrigger geeignet ist, vorausgesetzt, es steigt dann wieder über den Triggerpegel am oberen Rand des Bandes. Bei fallenden Triggern würde das Band über dem Triggerpegel und nicht unter dem Triggerpegel liegen.
Gabriel Staples

Antworten:

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Auch ich wollte wissen, was Triggerempfindlichkeit ist und wie sie sich auf den Triggerpegel auswirkt. Ich habe diesen Artikel gefunden, der es erklärt. http://www.rohde-schwarz-scopes.com/_pdf/Benefits_of_RTO_digital_trigger_system-White%20Paper.pdf Grundsätzlich legt die Triggerempfindlichkeit den Hysteresepegel fest. In einer komplexen Wellenform kann ein Triggerpegel innerhalb eines Zyklus der Grundfrequenz mehrmals überschritten werden, wodurch innerhalb jedes Zyklus mehrere Trigger erzeugt werden. Durch Anwenden einer Hysterese wird sichergestellt, dass für jeden Zyklus der Grundfrequenz nur ein Trigger auftritt.

Brian Plummer
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Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber lesen Sie bitte meinen Kommentar oben unter der Frage.
Gabriel Staples
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In einem digitalen Bereich ist die Bitauflösung sehr wichtig, sobald sich die Wellenform im digitalen Bereich befindet. Da die Bitauflösung nicht größer als die Bildschirmauflösung sein darf, ist es zweckmäßig, die Triggerempfindlichkeiten als Bruchteil des auf dem Bildschirm angezeigten Signals auszudrücken.

Wenn beispielsweise bei meinem Tektronix-Digitalfernrohr die angezeigte Wellenform weit unter 1 Teilung liegt (für mich eher 1 cm), möchte sie nicht ausgelöst werden, ABER wenn ich die Empfindlichkeit erhöhe, beträgt sie statt 1 V / cm 0,5 V / cm dann wird es ausgelöst.

Die Subtilität dieser Entdeckung besteht darin, dass ich die Empfindlichkeit im analogen Teil des Oszilloskops ändere, was zu einer höheren Auflösung der Bits für das kleine Signal führt, das ich auslösen möchte.

Wenn die Triggerschaltung im digitalen Bereich arbeitet, muss vermutlich beim Flanken- und / oder Impulsauslösen eine bestimmte Anzahl von Bits überschritten werden. Dies dient dazu, Probleme mit Rauschen zu vermeiden, die eine falsche Auslösung verursachen. Ich spreche nicht von externem Rauschen, sondern von internem Rauschen im Bereich.

Warum muss das Signal bei höheren Frequenzen größer sein? Ich vermute, dass ein größeres Rauschen in der größeren Bandbreite, die bei hohen Frequenzen erforderlich ist, etwas mit dieser "Funktion" zu tun hat.

Andy aka
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Möchte eine mutige Person die Ablehnung erklären?
Andy aka
Entschuldigung Andy, war ich nicht. Mir ist immer noch nicht ganz klar, wie sich die Empfindlichkeit, Werte wie 0.30 div, auf die Position des Triggers (die horizontale Spannungsschwelle) auswirkt.
JYelton
@JYelton OK, vielleicht könnte ich es besser erklären ... Der Trigger wird digital mit der gleichen Auflösung wie das Display ausgeführt, und der Versuch, bei kleinen angezeigten Signalen zu triggern, wird immer ein Problem bei der Anwesenheit von Rauschen sein. Bei 3 GHz BW wird dieses Rauschen etwa achtmal größer sein als bei 50 MHz BW. Da das Signal wahrscheinlich in eine 8-Bit-Genauigkeit umgewandelt wird (passend zur Anzeige), ist es sinnvoll, die Triggerpegel als Bruchteil der Anzeigehöhe zu bezeichnen. Hilft das?
Andy aka
Ja und nein; ertrage es mit mir, da ich noch neu darin bin. Als Beispiel habe ich eine 3,3-V-Rechteckwelle. Ich habe die Triggerschwelle auf 1,4 V eingestellt und sie scheint in Ordnung zu sein. Die Empfindlichkeit beträgt standardmäßig 0,30 Div. Ich gehe davon aus, dass dies ein Drittel einer vertikalen Division ist. Wenn ich das Signal mit 2,0 V / Div betrachte, muss die Empfindlichkeit 0,6 V betragen. Bedeutet dies, dass wenn ich den Triggerpegel auf 1,4 V einstelle, er tatsächlich 1,4 V +/- 0,6 V beträgt?
JYelton
@JYelton Ich glaube, es bezieht sich auf die pp-Wellenformgröße. Wenn es zu klein ist, gibt es nichts Konkretes zum Auslösen, da es nur ein paar Kleinigkeiten sind, die herumspringen. Mein Tek-Zielfernrohr stellt keine Triggerpegel wie Ihren ein, sodass ich nicht verfolgen kann, was Sie anstreben.
Andy aka
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(Jemand mit mehr Wissen, korrigiere mich, wenn ich falsch liege.)

Für mich hilft ein Bild, dies am besten zu erklären, daher werde ich Abbildung 9 aus dem Artikel verwenden, den Brian Plummer erwähnt hat . (Danke Brian).

Zwei Triggereinstellungen: Holdoff und Empfindlichkeit:

In der Welt der digitalen Oszilloskope ist es wichtig, saubere Trigger zu erhalten, damit Sie das Signal auslösen, wo Sie möchten, und nicht das Rauschen. Hierfür sind zwei Triggereinstellungen vorgesehen: 1) die Einstellung für die Zeit (horizontal) " Holdoff " und 2) die Einstellung für die Amplitude (vertikal) " Empfindlichkeit ".

  1. In der Holdoff-Einstellung heißt es: "Erlaube kein zweites Triggerereignis, bis __ Zeit seit dem ersten Triggerereignis verstrichen ist." Dies verhindert unerwünschte Trigger, beispielsweise bei Teilmengen einer Wellenform mit größerer Periode.

    • Beispiel: Sie lesen ein pulsierendes Rechtecksignal mit wiederholten kurzen Impulsen über einen Zeitraum von 10 ms. Sie möchten sagen: "Lösen Sie nicht bei jedem kurzen Impuls aus, sondern nur einmal pro großen Zeitraum." Stellen Sie den Holdoff auf etwas mehr als 10 ms ein und lösen Sie das Problem: Er wird einmal pro Satz kurzer Impulse ausgelöst, dh einmal pro großen Zeitraum.
  2. Die Einstellung "Empfindlichkeit" gleicht die Hysterese der Triggerempfindlichkeit aus, die bei analogen Oszilloskopen offensichtlich auf natürliche Weise auftritt. Es heißt : „nicht über eine zweite Triggerereignis erlauben , bis das erste Triggerereignis vorbei ist, und wir werden das erste Triggerereignis vorbei sein , bis das Signal einig vertikalen Abstand geht Y nicht die Ansicht , weg von der Amplitude , bei der es ausgelöst. ""

    • Für einen Trigger mit steigender Flanke , der bei der Amplitude Y1 auftritt, bedeutet dies: "Erlaube kein zweites Triggerereignis, bis das Signal unter (Y1 - Empfindlichkeitswert) fällt und dann wieder über Y1 steigt ."
    • Für einen Trigger mit fallender Flanke ist es genau umgekehrt: Für einen Trigger mit fallender Flanke, der bei der Amplitude Y1 auftritt, bedeutet dies: "Erlaube kein zweites Triggerereignis, bis das Signal über (Y1 + Empfindlichkeitswert) steigt und dann wieder unter Y1 fällt nochmal."
  3. Beachten Sie, dass die Triggerempfindlichkeit in Hauptabteilungen gemessen wird. Dies erleichtert Ihnen einfach die Auswahl eines guten Werts, da Sie Ihr Signal und die vertikalen Unterteilungen betrachten und entscheiden können, wie viele Unterteilungen für das, was Sie tun, gut sind.

Beispielfall:

Schauen Sie sich Abbildung 9 unten an. Dies gilt für einen Trigger mit steigender Flanke, wobei der Trigger auf die Amplitude TA eingestellt ist und die Breite des blauen Hysteresebandes von oben nach unten der Einstellung "Empfindlichkeit" entspricht. Der Trigger erfolgt an der blauen vertikalen Linie (nicht nummeriert), da das Signal über TA steigt. Dann versucht an Punkt 2 ein zweiter Trigger aufzutreten, einfach aufgrund von Rauschen im ADC (Analog-Digital-Wandler) des Oszilloskops, wird jedoch verhindert, da die obige Bedingung 2a nicht erfüllt ist. Das Signal muss zuerst unter TA - "Empfindlichkeit" (dh bis zum unteren Rand des blauen horizontalen Bandes) fallen, bevor es für einen Retrigger in Frage kommt. Folglich treten auch bei 2, 3 oder 4 keine Trigger auf. Das Signal muss unterschreitenden unteren Rand des Bandes und dann wieder über TA ansteigen, damit ein weiteres Triggerereignis auftritt.

Beachten Sie, dass Sie allein mit der Einstellung "Holdoff" -Verzögerung falsche Auslöser an den Punkten 1 und 2 verhindern können. Aber was ist mit den Punkten 3 und 4? Möglicherweise schwankt die Periode des Signals so, dass Sie die Einstellung "Holdoff" nicht sicher erhöhen können, um 3 und 4 zu eliminieren. Stattdessen erhöhen Sie die Einstellung "Empfindlichkeit", wodurch falsche Trigger bei 1, 2 eliminiert werden , 3 und 4.

Wenn Sie einen relativ kurzen "Holdoff" und eine sehr kleine "Empfindlichkeit" wählen , sollten Sie überlegen, wie Sie Folgendes verursachen können: Sie lösen bei 1, aber nicht bei 2 aus, da die Holdoff-Bedingung nicht erfüllt ist. Dann lösen Sie bei 3 aus, da "Empfindlichkeit" zu niedrig ist, aber auch hier nicht bei 4, da die Haltebedingung nicht erfüllt ist.

Spielen Sie mit Ihren Einstellungen und Sie können Trigger bei 1, 2, 3 UND 4 oder NIEMALS 1, 2, 3, NOR 4 oder bei 1 und 3, aber NICHT bei 2 und 4 verursachen.

Manchmal ist eine geschickte Verwendung beider Einstellungen erforderlich, um genau das zu erhalten, was Sie möchten.

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Gabriel Staples
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