4 如何抵抗噪聲引起的誤觸發(fā)

4.1 噪聲引發(fā)的誤觸發(fā)

當(dāng)今社會，電子產(chǎn)品的發(fā)展日新月異，這也使得我們的工作環(huán)境日益復(fù)雜，存在著大量的電磁噪聲。您知道這些噪聲會對示波器的觸發(fā)帶來什么樣的影響嗎？請您往下看。

我們再來做實驗。先觀察圖11所示的波形，怎么會有上升沿和下降沿交織在一起的正弦波？是眼花了嗎？當(dāng)然不是，揉揉眼睛再看還是一樣的結(jié)果。難道是信號本來就是這個樣子嗎？當(dāng)然也不是，信號本身就是正常的正弦波，絕對沒有“性格”分裂。

圖11正弦波雙沿顯示

繼續(xù)來，持續(xù)按動示波器的“單次觸發(fā)”按鍵，怎么突然發(fā)現(xiàn)波形在下降沿觸發(fā)了（圖12）。再看看示波器設(shè)置，明明是上升沿觸發(fā)??！難道是示波器出問題了嗎？答案自然還是“否”，我們的示波器工作一切正常！

圖12 波形錯誤地觸發(fā)在下降沿

看到這里，您是不是迷糊了，以至于無法相信自己的眼睛了。不給您賣關(guān)子了，下面將波形的邊沿放大，發(fā)現(xiàn)什么了沒有？對的，正弦波邊沿疊加了很多噪聲信號，而且這些噪聲的上升沿和下降沿具有一定的電壓幅值（圖13）。當(dāng)示波器觸發(fā)到正弦波下降沿上的噪聲的上升沿后，就出現(xiàn)了圖11、12所示的異常信號。

圖13 正弦波上疊加了噪聲信號

現(xiàn)在明確了，問題就是這些噪聲引起的，可怎么解決呢？請看4.2節(jié)！

4.2 解決之道

用R&S系列示波器的話，辦法非常簡單，直接忽視這些噪聲就可以了。我們只要打開觸發(fā)對話框中的“Noise Reject”界面（圖14），然后調(diào)節(jié)遲滯電平幅度直到大于噪聲的電平幅度后，波形的雙沿消失了，而且也不會誤觸發(fā)在下降沿了（圖15）。
圖15所示的橫穿整個屏幕的藍(lán)色區(qū)域，即為噪聲遲滯電平的范圍，凡是電平小于該范圍的噪聲一律不觸發(fā)，真是非誠勿擾啊!

圖 14 “Noise Reject”界面

圖 15 噪聲遲滯范圍，降低觸發(fā)靈敏度

由1.1節(jié)可知，觸發(fā)的作用有兩個：隔離感興趣的事件和同步波形。前者要求觸發(fā)的靈敏度，后者則要求觸發(fā)的穩(wěn)定度，這兩者無疑是矛盾的：對于噪聲信號的穩(wěn)定觸發(fā)，要求觸發(fā)系統(tǒng)在觸發(fā)門限周圍實現(xiàn)一定遲滯（如圖16所示）；另一方面，對于小振幅信號，較大的遲滯又會限制觸發(fā)系統(tǒng)的靈敏度。傳統(tǒng)示波器的觸發(fā)遲滯電平為固定值，因此無法實現(xiàn)兩者的平衡。

R&S示波器使用全新的數(shù)字觸發(fā)架構(gòu)，實現(xiàn)了觸發(fā)遲滯電平可調(diào)的功能，可以有效解決噪聲信號對觸發(fā)穩(wěn)定度的影響，并使得兼顧觸發(fā)靈敏度和觸發(fā)穩(wěn)定度成為了可能。

圖 16 觸發(fā)遲滯能夠?qū)崿F(xiàn)對噪聲信號的穩(wěn)定觸發(fā)

5 結(jié)論

對于已知信號，在我們準(zhǔn)確地設(shè)置觸發(fā)條件后，理論上肯定能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定顯示我們感興趣的信號。如果無法確定異常信號是否存在，或者異常信號類型非常復(fù)雜，或者信號本身受到噪聲干擾，這就使得電子工程師們手足無措，而無法選擇正確的觸發(fā)條件?？梢姡|發(fā)是定位問題最有效的工具，但卻不是發(fā)現(xiàn)問題的有效手段。

但是“一個好漢三個幫”，百萬波形捕獲率快速捕獲異常信號，MASK模板測試觸發(fā)任意異常波形，觸發(fā)電平遲滯可調(diào)的方法忽略噪聲干擾。R&S示波器的這三個特點(diǎn)，勢必與觸發(fā)功能配合得相得益彰，用R&S示波器定位問題自然是事半功倍。

“工欲善其事，必先利其器”，這樣的利器無疑是每個電子工程師的最愛！