Triggeren

In de meeste gevallen is het niet gewenst dat opnemen en weergeven van de ingangssignalen op willekeurige momenten begint, zoals bijvoorbeeld direct na de vorige meting of wanneer de gebruiker op start drukt. Meestal is het gewenst dat opnemen en weergeven begint wanneer een of meer van de ingangssignalen aan bepaalde vooraf ingestelde voorwaarden voldoen. We noemen dit triggeren. Deze pagina bevat basisinformatie over het triggeren van metingen.

Introductie

Om een instrument te laten triggeren op een gewenste voorwaarde, is het uitgerust met een triggercircuit. Dit triggercircuit heeft diverse instellingen die aangepast kunnen worden. Deze instellingen zijn verdeeld in een groep van kanaal-gerelateerde triggerinstellingen en een groep van instrument-gerelateerde triggerinstellingen.

Kanaal-gerelateerde triggerinstellingen

In deze paragraaf worden de kanaal-gerelateerde triggerinstellingen behandeld.

Het kanaaltriggercircuit bewaakt de kanalen onafgebroken. Wanneer de ingangssignalen aan een vooraf ingestelde voorwaarde voldoen, wordt een triggersignaal opgewekt.

Er zin diverse kanaaltriggerinstellingen. Bij de meeste instrumenten kunnen deze instellingen per kanaal afzonderlijk ingesteld worden, bij sommige instrumenten gelden de kanaaltriggerinstellingen voor alle kanalen tegelijkertijd.

Triggertype

Er zijn verschillende typen triggervoorwaarden:

  • flanktrigger : trigger op een flank in het signaal
  • venstertrigger : trigger wanneer het signaal binnen of buiten een bepaald venster of bereik komt
  • TV-trigger : trigger op een lijnsynchronisatiepuls or framesynchronisatiepuls van een TV-signaal

Flanktrigger

Flankrigger kan gebruikt worden om op een opgaande flank of neergaande flank in het ingangssignaal te triggeren. Op welke flank getriggerd moet worden is in te stellen.

Om op een flank te kunnen triggeren, heeft het systeem twee instelbare niveaus, het arming-niveau en het firing-niveau. Het triggersyteem vergelijkt het ingangssignaal constant met deze twee niveaus.

Zodra het ingangssignaal het arming-niveau passeert in de vooraf ingestelde richting, staat het triggersysteem op scherp (armed). Wanneer op een opgaande flank getriggerd moet worden, moet het arming-niveau in een opwaartse richting gepasseerd worden, dus het signaal moet eerst kleiner zijn dan het arming-niveau en dan groter worden dan het arming-niveau. Wanneer op een neergaande flank getriggerd moet worden, moet het arming-niveau in een neerwaartse richting gepasseerd worden, dus het signaal moet eerst groter zijn dan het arming-niveau en dan kleiner worden dan het arming-niveau.

Wanneer het ingangssignaal het firing-niveau in de vooraf ingestelde richting passeert en het op scherp staat, is de gewenste flank gevonden, aan de triggervoorwaarde voldaan en wordt een triggersignaal opgewekt (fire). Wanneer het ingangssignaal het firing-niveau in de vooraf ingestelde richting passeert maar het systeem niet op scherp staat, gebeurt er niets en blijft het systeem het ingangssignaal controleren.

In de software wordt het firing-niveau ingesteld met het triggerlevel. Het positie van het arming-niveau wordt bepaald door het triggerlevel en de grootte van de triggerhysterese.

In de onderstaande afbeelding wordt triggeren op opgaande flank getoond. Bij triggeren op neergaande flank worden arming-niveau en firing-niveau verwisseld.

Flanktrigger

Venstertrigger

Venstertrigger kan gebruikt worden wanneer getriggerd moet worden als een signaal binnen een venster (bereik) of buiten een venster komt.

Voor windowtrigger is het systeem uitgerust met een instelbaar venster, waarvan de bovenkant en onderkant afzonderlijk ingesteld kunnen worden. Het triggersysteem vergelijkt continu het ingangssignaal met de bovenkant en onderkant van het venster.

Wanneer Buiten venster trigger ingesteld is, zal het systeem een triggersignaal opwekken zodra het ingangssignaal hoger wordt dan het bovenste niveau van het venster of lager wordt dan het onderste niveau van het venter. In andere woorden: wanneer het signaal buiten het venter is.

Wanneer Binnen venster trigger ingesteld is, zal het systeem een triggersignaal opwekken zodra het ingangssignaal lager wordt dan het bovenste niveau van het venster en hoger wordt dan het onderste niveau van het venter. In andere woorden: wanneer het signaal binnen het venster is.

In de software wordt het bovenste niveau ingesteld met het triggerlevel. De positie van het onderste niveau wordt bepaald door het triggerlevel en de grootte van de triggerhysterese.

In de onderstaande afbeelding wordt Buiten venster triggeren getoond.

Buiten venster-trigger

TV-trigger

Een beeld op een TV bestaat uit een groot aantal horizontale lijnen. Al deze lijnen worden achter elkaar naar de TV toegestuurd. Om flikkeren te voorkomen, worden eerst alle even genummerde lijnen gestuurd en daarna alle oneven genummerde lijnen. Dit wordt interlacing genoemd. Een beeld bestaat dus uit twee frames met lijnen.

Om er zeker van te zijn dat de TV het beeld op de juiste manier weer opbouwt, worden er lijn-synchronisatiepulsen tussen alle lijnen verzonden en frame-synchronisatiepulsen tussen alle frames. De frame-synchronisatiepuls na een even frame is anders dan de frame-synchronisatiepuls na een oneven frame.

Sommige TiePie engineering instrumenten hebben speciale sync-scheider-circuits, die de TV-lijn-pulsen en TV-frame-pulsen in het signaal detecteren. Deze pulsen kunnen gebruikt worden als triggersignaal, zodat de meting altijd start bij het begin van een lijn of het begin van een oneven frame of het begin van een even frame.

De mogelijke keuzen in de software zijn:

  • TV Line : trigger op een lijn-sync-puls
  • TV Frame odd : trigger op een oneven frame-sync-puls
  • TV Frame even : trigger op een even frame-sync-puls

Instellen triggertype

Instellen van het triggertype van een kanaal in de Multi Channel software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Rechts-klikken op een kanaal in het objectscherm, Triggertype en dan de gewenste waarde uit het popupmenu kiezen.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as, Triggertype en dan de gewenste waarde uit het popupmenu kiezen.
  • Dubbel-klikken van het triggersymbool om:
    • te schakelen tussen Stijgend Opgaande flank symbool en Dalend. Neergaande flank symbool
    • te schakelen tussen Binnen venster Binnen venster en Buiten venster Buiten venster

Trigger-niveau

Het niveau waar bij flanktrigger de trigger plaats vindt, wordt het trigger-niveau genoemd. Dit komt overeen met het firing-niveau.

Bij venstertrigger wordt het bovenste niveau van het venster bediend met het trigger-niveau in de software.

Het triggerniveau kan voor ieder kanaal afzonderlijk ingesteld worden.

Veranderen van de triggerniveau van een kanaal in de Multi Channel software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Rechts-klikken op het kanaal in het Objectscherm en dan Triggerniveau kiezen in het popupmenu. Het triggerniveau kan ingesteld worden als percentage van het volle schaal ingangsbereik van het kanaal door een van de voorgedefinieerde percentages te kiezen. 50% komt overeen met 0 Volt. Via Zelf instellen... is het ook mogelijk het triggerniveau als spanning in te stellen.
  • Met de sneltoetsen F7 en F8 in combinatie met de juiste kanaal-selectie-sneltoetsen.
  • Met het triggersymbool op de as die fungeert als triggerbron:
    • Voor triggertype Stijgend Opgaande flank-symbool het hele symbool verslepen om het triggerniveau aan te passen en de triggerhysterese onveranderd te laten. Slepen van de bovenste rand van het symbool verandert het triggerniveau en past de triggerhysterese overeenkomstig aan.
    • Voor triggertype Dalend Neergaande flank-symbool het hele symbool verslepen om het triggerniveau aan te passen en de triggerhysterese onveranderd te laten. Slepen van de onderste rand van het symbool verandert het triggerniveau en past de triggerhysterese overeenkomstig aan.
    • Voor triggertypen Binnen venster Binnen venster en Buiten venster Buiten venster het hele symbool verslepen om het triggervenster in het geheel te verplaatsen en de venstergrootte onveranderd te laten. Slepen van de bovenste rand van het symbool verandert de bovenste rand van het triggervenster en past de venstergrootte overeenkomstig aan.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as en dan Triggerniveau kiezen in het popupmenu. Het triggerniveau kan ingesteld worden als percentage van het volle schaal ingangsbereik van het kanaal door een van de voorgedefinieerde percentages te kiezen. 50% komt overeen met 0 Volt. Via Zelf instellen... is het ook mogelijk het triggerniveau als spanning in te stellen.
  • Klikken op de verhoog/verlaag triggerniveau-knoppen Verhoog triggerniveau en Verlaag triggerniveau op de kanaalbalk

Trigger-hysterese

De afstand tussen het firing-niveau en het arming-niveau bij flanktrigger wordt de trigger-hysterese genoemd. De hysterese bepaalt de gevoelighied van het triggersysteem. Een kleine hysterese betekent dat het arming-niveau en het firing-niveau dicht bij elkaar liggen. Een kleine signaalverandering kan genoeg zijn om een trigger te veroorzaken. Een grote hysterese betekent dat de signaalverandering groot moet zijn voordat een trigger veroorzaakt wordt. Dit maakt het triggersysteem minder gevoelig voor bijvoorbeeld ruis.

Bij venstertrigger wordt het onderste niveau van het venster bediend via de trigger-hysterese in de software.

De trigger-hysterese kan voor ieder kanaal afzonderlijk ingesteld worden.

Veranderen van de trigger-hysterese van een kanaal in de Multi Channel software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Rechts-klikken op het kanaal in het Objectscherm en dan Triggerhysterese kiezen in het popupmenu. De triggerhysterese kan ingesteld worden als percentage van het volle schaal ingangsbereik van het kanaal door een van de voorgedefinieerde percentages te kiezen. Via Zelf instellen... is het ook mogelijk de triggerhysterese als spanning in te stellen.
  • Met de sneltoetsen [ en ] in combinatie met de juiste kanaal-selectie-sneltoetsen.
  • Met het triggersymbool op de as die fungeert als triggerbron:
    • Voor triggertype Stijgend Opgaande flank-symbool de onderste rand van het symbool verslepen.
    • Voor triggertype Dalend Neergaande flank-symbool de bovenste rand van het symbool verslepen.
    • Voor triggertypen Binnen venster Binnen venster en Buiten venster Buiten venster de onderste rand van het symbool verslepen.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as en dan Triggerhysterese kiezen in het popupmenu. De triggerhysterese kan ingesteld worden als percentage van het volle schaal ingangsbereik van het kanaal door een van de voorgedefinieerde percentages te kiezen. Via Zelf instellen... is het ook mogelijk de triggerhysterese als spanning in te stellen.
  • Klikken op de verhoog/verlaag triggerhysterese-knoppen Verhoog triggerhysterese en Verlaag triggerhysterese op de kanaalbalk

Instrument-gerelateerde triggerinstellingen

In dit gedeelte worden de instrument-gerelateerde triggerinstellingen besproken. Deze instellingen hebben invloed op het gehele instrument, in tegenstelling tot de kanaal-gerelateerde triggerinstellingen, die alleen effect hebben op een kanaal.

Triggerbron

Diverse instellingen zijn beschikbaar om te bepalen hoe het systeem triggert op een signaal. De Triggerbron-instelling van het instrument bepaalt welke triggersignalen gebruikt worden om het instrument te triggeren.

De triggerbron kan ingesteld worden op een enkele triggerbron of op iedere combinatie van kanalen en overige triggerbronnen. De verschillende bronnen kunnen logisch gecombineerd worden met OR- en AND-functies. In de onderstaande afbeelding is de triggerbron ingesteld op kanaal 1.

Triggerbron-selectiescherm

Als geen trigger-bron is geselecteerd, is het triggersysteem uitgeschakeld en zal het instrument direct beginnen met het meten van de post-samples.

Digitaal extern

De meeste TiePie engineering instrumenten hebben naast de gewone kanalen ook een externe triggeringang, die gebruikt kan worden om een triggersignaal op aan te sluiten. Dit is meestal een digitaal (TTL) signaal. Trigger-niveau en trigger-hysterese kunnen niet ingesteld worden, wel de flank (opgaand of neergaand) waarop het systeem moet reageren.

Analoog extern

Sommige TiePie engineering instrumenten hebben ook een analoge externe triggeringang. Deze ingang gedraagt zich net als een gewone signaalingang, met gevoeligheid en signaalkoppeling. Voor deze triggeringang kunnen trigger-niveau en trigger-hysterese ingesteld worden, net als bij een gewoon kanaal.

Generator-trigger

De Handyscope HS3 is uitgerust met een Arbitrary Waveform Generator (AWG). Deze generator heeft een drietal interne triggersignalen die als triggerbron gebruikt kunnen worden:

  • Generator Start
    Dit signaal wordt opgewekt wanneer een continu signaal of een burst gestart wordt, door de Start-knop of met een extern signaal.
  • Generator New Period
    Dit signaal wordt opgewekt wanneer de gehele buffer van de AWG uitgestuurd is en de AWG weer vooraan in de buffer begint.
  • Generator Stop
    Dit signaal wordt opgewekt wanneer de AWG wordt gestopt met de Stop-knop of wanneer een burst stopt omdat het ingestelde aantal perioden bereikt is.

Triggerbron aanpassen

De triggerbron van een instrument aanpassen in de Multi Channel software kan op verschillende manieren gedaan worden:

  • Rechts-klikken op het instrument in het Objectscherm, Triggerbron selecteren en dan de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.
  • Klikken op de trggerbron-indicator in de gecombineerde Time-out + Triggerbron-indicator Timeout + Trigger source op de instrumentbalk en de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.
  • Verslepen van het triggersymbool Opgaande flank symbool Neergaande flank symbool Binnen venster Buiten venster van een as naar een andere as in een grafiek.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as, Verplaats naar en dan de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.
  • Klikken op de Triggerbron aan-knop Triggerbron aan op de kanaalbalk van het gewenste kanaal.

Pretrigger / Presamples

Bij digital storage oscilloscopes bepaalt de record-lengte hoeveel samples gemeten worden. Al deze samples kunnen direct na het triggermoment gemeten worden. Het is echter ook mogelijk samples voor het triggermoment te meten, door presamples in te stellen.

Pre- en postsamples

Het totale record wordt dan verdeeld in een pretrigger-gedeelte en een posttrigger-gedeelte, die respectievelijk presamples en postsamples bevatten. Op deze manier is het mogelijk "terug in de tijd" te kijken, omdat de presamples gemeten zijn voor het triggermoment.

Met de TiePie engineering instrumenten is het mogelijk het triggermoment op ieder gewenst punt in het totale record te plaatsen.

Veranderen van het triggermoment in de Multi Channel software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Rechts-klikken op het instrument in het Objectscherm, Pretrigger selecteren en dan het gewenste pretrigger-perentage kiezen in het popupmenu.
  • Met sneltoetsen SHIFT + ← en SHIFT + →.
  • Met de Presamples-knop Presamples knob op de instrumentbalk.
  • Met de Verhoog/verlaag pretrigger-percentage knoppen Decrease presamples en Increase presamples op de instrumentbalk.
  • Door met rechts te klikken op de horizontale scrollbar onder de grafiek die de signalen van het instrument weergeeft, Pretrigger selecteren en dan het gewenste pretrigger-perentage kiezen in het popupmenu.
  • Door het kleine driehoekje op de slider van de horizontale scrollbar onder de grafiek die de signalen van het instrument weergeeft naar links of rechts te slepen. De positie van de driehoek op de scrollbar geeft de positie van het triggermoment in het gemeten record weer.

Wanneer het triggermoment wordt ingesteld via een popupmenu biedt de keuze Zelf instellen... de mogelijkheid het triggermoment ook als aantal samples of als tijd in te stellen.

Trigger hold-off

Wanneer presamples zijn ingesteld, wordt het triggersysteem nog niet geactiveerd tot een ingesteld aantal samples is gemeten na het starten van de meting. Dit aantal samples wordt de trigger hold-off genoemd. Als de ingangssignalen aan de triggervoorwaarden voldoen binnen de ingestelde hold-off-tijd, zal dit geen trigger opwekken en blijft het systeem presamples meten. Nadat de trigger hold-off-tijd is verstreken zal het triggersyteem bij de eerste keer dat aan de triggervoorwaarden wordt voldaan een trigger opwekken en postsamples gaan meten. Dit verzekert dat minimaal het ingestelde aantal presamples wordt gemeten.

De trigger hold-off wordt ingesteld als aantal samples. Twee speciale instellingen zijn beschikbaar: Presamples geldig en Uit.

In de stand Presamples geldig is de trigger hold-off-waarde altijd gelijk aan het aantal presamples dat is ingesteld. Dit zorgt er voor dat de complete presample-buffer altijd gevuld wordt met gemeten waarden.

Wanneer trigger hold-off wordt uitgeschakeld, wordt het triggersysteem gelijk geactiveerd na het starten van de meting. Het systeem zal niet eerst de presamples-buffer vullen voor het triggersysteem wordt geactiveerd. Afhankelijk van het gemeten signaal en het moment dat de meting is gestart, kan dit resulteren in een situatie dat niet alle presamples gemeten worden, maar dat de eerste presamples 0 blijven.

Trigger hold-off = uit is nuttig bij meten van eenmalige zaken, omdat in dit geval nooit een trigger gemist zal worden. Als het systeem eest de presamples-buffer zou vullen voor het triggersysteem geactiveerd wordt, kan het gebeuren dat aan de triggervoorwaarden wordt voldaan terwijl de presamples nog gemeten worden. Er wordt dan geen trigger gegenereerd en dus geen meting gedaan.

Niet alle instrumenten van TiePie engineering ondersteunen trigger hold-off. Wanneer trigger hold-off niet ondersteund wordt, functioneert het triggersysteem alsof trigger hold-off is uitgeschakeld.

Trigger-timeout

Zodra de triggervoorwaarden ingesteld zijn en de meting is gestart, zal het instrument wachten tot aan de triggervoorwaarden is voldaan voor een meting voltooid wordt.

Als de triggervooorwaarden zodanig zijn ingesteld dat de aanwezige signalen nooit aan de voorwaarden zullen voldoen, zal het instrument oneindig lang wachten. Wanneer geen metingen worden voltooid, wordt ook niets weergegeven.

Om te voorkomen dat het instrument oneindig lang blijft wachten zonder iets weer te geven, is een trigger-timeout aan het systeem toegevoegd. Wanneer na een vooraf ingestelde hoeveelheid tijd na het starten van de meting nog geen trigger is geweest, zal het systeem een trigger forceren. Op deze manier kan een signaal dat geen trigger veroorzaakt toch gemeten en weergegeven worden, zodat de triggerinstellingen overeenkomstig aangepast kunnen worden. Bij conventionele oscilloscopen wordt dit Trigger mode AUTO genoemd, de gebruikte waarde is dan ongeveer 20 ms.

De trigger-timeout wordt als getalswaarde die de wachttijd in seconden weergeeft ingesteld. Er zijn twee bijzondere waarden voor de trigger-timeout-instelling:

  • trigger-timeout = 0
    er wordt onmiddellijk na het starten van de meting een trigger geforceerd, waardoor het triggersysteem in feite uitgeschakeld wordt en er altijd gemeten wordt. Er worden geen presamples gemeten. Het instrument gedraagt zich net alsof er geen triggerbron geselecteerd is.
  • trigger-timeout = oneindig
    er wordt oneindig lang gewacht op een trigger. De software zal nooit een trigger forceren, pas als aan de triggervoorwaarde(n) voldaan wordt vindt een trigger en meting plaats. Deze instelling is vooral nuttig bij single-shot-metingen. Bij conventionele oscilloscopen wordt dit Trigger mode NORM genoemd.

Veranderen van de trigger-timeout in de Multi Channel software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Drukken op de W-toets op het toetsenbord zal de trigger-timeout schakelen tussen de ingestelde waarde en oneindig.
  • Drukken op de 1-toets (een) op het toetsenbord zal de trigger-timeout schakelen tussen de ingestelde waarde en 1 seconde.
  • Drukken op de 0-toets (nul) op het toetsenbord zal de trigger-timeout schakelen tussen de ingestelde waarde en nul.
  • Klikken op de Trigger Timeout oneindig knop op de instrumentbalk zet de trigger-timeout op oneindig.
  • Klikken op de Trigger Timeout 1 knop op de instrumentbalk zet de trigger-timeout op 1 seconde.
  • Klikken op de Trigger Timeout 0 knop op de instrumentbalk zet de trigger-timeout op 0.

Forceer een trigger

Naast het gebruiken van de beschikbare triggerbronnen en de trigger-timeout om een meting te starten, is het ook mogelijk het het wachten op de trigger te beëindigen en gelijk te beginnen met meten van de postsamples door een trigger te forceren.

Forceren van een trigger van een instrument in de Multi Channel software kan op verschillende manieren gedaan worden: