介绍 PicoScope示波器软件提供各种简单和先进的触发器,用于检测和捕获难以捉摸的信号。大多数这些触发类型一次只能监视一个信号。由于许多示波器在一些型号上有多个输入 - 最多四个通道以及EXT或AUX输入 - PicoScope提供了一种特殊的逻辑触发类型,可以监视多个输入的组合。 监视多个输入的最简单方法是在其中任何一个满足指定条件时触发。但是,有些应用需要更具选择性的方法。例如,我们可能希望检测两个输入何时同时满足指定条件。PicoScope通过提供用于组合输入的逻辑功能列表来解决此问题。 如果您插入PicoScope混合信号示波器(MSO),该软件将提供另一种称为数字的触发类型。这表现为逻辑触发功能的单独输入。有关MSO Logic触发器的更多信息,请参阅 PicoScope 6用户指南。


选择逻辑触发器
在本例中,我们使用的是PicoScope 2205示波器,它有两个输入通道,分别为A和B.我们可以使用任何其他PicoScope实时示波器或混合信号示波器。 首先,我们通过将触发模式从None更改为Auto来启用触发。我们也可以选择重复或单一(图1a)。 然后我们可以单击Advanced Triggering按钮(图1b)。 如果按钮显示为灰色,则表示示波器不支持高级触发,或者表示上一步未正确设置触发模式。某些触发模式(如None和ETS)与高级触发不兼容。 该高级触发按钮打开高级触发所有触发选项设置对话框。要使用逻辑功能,我们从触发类型列表中选择Logic(图1c)。 要指定我们要在A和B通道上触发,我们在两个通道的设置中设置使用复选框。将阈值设置为300 mV以检测我们的单极测试信号。我们将Direction设置为Above,以便高于此阈值的信号将被视为活动状态。 最后,我们需要指定如何将通道A和B触发条件组合成一个触发示波器的条件。这在对话框的逻辑部分完成,您将在其中看到逻辑功能列表:AND,NAND,OR,NOR,XOR和XNOR。我们稍后会定义它们。单击其中一个功能将立即将其应用于示波器。

图1a:更改触发模式 图1b:高级触发按钮 图1c:“逻辑触发器”对话框

逻辑功能 为了演示逻辑功能,我们将两个脉冲波形馈入通道A和B. 以下是我们的测试信号:来自独立信号发生器的两个25μs脉冲。我们在时间t = 0时在x轴上放置一个标尺,以显示触发事件发生的时间。


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

或非逻辑 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6b: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。

图7a:同或逻辑1 图7b:同或逻辑2

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。