Triggeren

Introductie

De meeste oscilloscoops zijn uitgerust met een triggercircuit om een meting te starten wanneer een bepaalde voorwaarde in het ingangssignaal voorkomt. Triggeren wordt gebruikt om unieke gebeurtenissen vast te leggen en om repeterende signalen stabiel weer te geven. Zonder triggeren worden signalen op willekeurige momenten gemeten en weergegeven. Het triggercircuit heeft diverse instellingen die zijn verdeeld in instrument-gerelateerde triggerinstellingen en kanaal-gerelateerde triggerinstellingen.

Triggereigenschappenscherm

Triggereigenschappenscherm

De meeste triggereigenschappen zijn gecombineerd in het Triggereigenschappenscherm. Klik op de Trigger properties dialog button-knop op de instrumentbalk om het triggereigenschappenscherm te openen. Het triggereigenschappenscherm biedt de mogelijkheid instrument- en kanaaltriggerinstellingen te bekijken en in te stellen. Daarbij geeft het een uitleg over het ingestelde triggertype en voorbeelden die wel een trigger opwekken (linker kolom) en geen trigger opwekken (rechter kolom). Voor ieder geopend instrument is een triggereigenschappenscherm beschikbaar.

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 een OR-functie. In de onderstaande afbeelding is de triggerbron ingesteld op kanaal 1 OR Ext1.

Trigger Source selection

Als geen trigger-bron is geselecteerd, is het triggersysteem uitgeschakeld en zal het instrument direct beginnen met de meting.

Triggerbron aanpassen

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

  • Openen van het Triggereigenschappenscherm en vervolgens de gewenste bron kiezen met de bronselector. De keuze Geavanceerd biedt de mogelijkheid een combinatie van meer triggerbronnen te selecteren.
  • Klikken op de trggerbron-indicator in de gecombineerde Time-out + Triggerbron-indicator Time-out + Trigger source op de instrumentbalk en vervolgens de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.
  • Verslepen van het triggersymbool ( Opgaande flank symbool Neergaande flank symbool, etc.) van een as naar een andere as in een grafiek.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as, Verplaats naar en vervolgens de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.
  • Rechts-klikken op het instrument in het Objectscherm, Triggerbron selecteren en vervolgens de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.
  • Klikken op de Triggerbron aan-knop Triggerbron aan op de kanaalbalk van het gewenste kanaal.

Triggerbronnen

Kanaaltrigger

Kanalen kunnen worden gebruikt als triggerbron. Kanaaltriggers zijn instelbaar met de instellingen Triggertype, Triggerniveau, Triggerhysterese, Triggerconditie en Triggerconditietijd.

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. Triggerniveau en triggerysterese kunnen hier op niet ingesteld worden, wel de flank (opgaand of neergaand) waarop het systeem moet reageren.

Generator-trigger

De Handyscope HS5 en Handyscope HS3 zijn uitgerust met een Arbitrary Waveform Generator. 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 door een extern signaal.
  • Generator New Period
    Dit signaal wordt opgewekt wanneer de gehele buffer van de Arbitrary Waveform Generator uitgestuurd is en de Arbitrary Waveform Generator weer vooraan in de buffer begint.
  • Generator Stop
    Dit signaal wordt opgewekt wanneer de Arbitrary Waveform Generator wordt gestopt met de Stop-knop of wanneer een burst stopt omdat het vooraf ingestelde aantal perioden bereikt is.

Pretrigger / Presamples

Bij digital storage oscilloscopen bepaalt de record-lengte hoeveel samples er worden gemeten. Alle samples kunnen direct na het triggermoment worden gemeten. Het is echter ook mogelijk samples voor het triggermoment te meten, door de 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 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 oscilloscoop-software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Met de Verhoog/verlaag pretrigger-percentage knoppen Decrease presamples en Increase presamples op de instrumentbalk.
  • Met sneltoetsen Shift + en Shift + .
  • 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.
  • Rechts-klikken op de horizontale scrollbar onder de grafiek die de signalen van het instrument weergeeft, Pretrigger selecteren en vervolgens het gewenste pretrigger-percentage kiezen in het popupmenu.
  • Met de Presamples-knop Presamples knob op de instrumentbalk.
  • Rechts-klikken op het instrument in het Objectscherm, Pretrigger selecteren en vervolgens het gewenste pretrigger-percentage kiezen in het popupmenu.
Hint: 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 wordt gevuld met gemeten waarden.

Wanneer de trigger hold-off wordt uitgeschakeld, wordt het triggersysteem gelijk geactiveerd na het starten van de meting. Het systeem zal niet eerst de presample-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 als 0 V worden afgebeeld.

Trigger hold-off = uit is nuttig bij meten van eenmalige momenten, omdat in dit geval nooit een trigger zal worden gemist. Als het systeem eerst de presample-buffer zou vullen voor het triggersysteem wordt geactiveerd, kan het gebeuren dat aan de triggervoorwaarden wordt voldaan terwijl de presamples nog worden gemeten. 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.

Triggervertraging

Met triggervertraging is het mogelijk een meting een gespecificeerde tijd na het triggermoment te starten. Daarmee is het mogelijk een gebeurtenis vast te leggen die meer dan een volledige recordlengte na het triggermoment plaatsvindt. Het veranderen van de triggervertraging in de Multi Channel oscilloscoop-software kan op diverse manieren:

  • Openen van het triggereigenschappenscherm, triggerbron "Geavanceerd" kiezen en vervolgens de gewenste triggervertraging instellen.
  • Rechts-klikken op het instrument in het Objectscherm en vervolgens Triggervertraging kiezen in het popupmenu. De triggervertraging wordt ingesteld door de gewenste waarde in seconden in te vullen.

Trigger-time-out

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

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

Om te voorkomen dat het instrument oneindig lang blijft wachten zonder iets weer te geven, is een trigger-time-out 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 worden gemeten en weergegeven, 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-time-out wordt ingesteld als waarde in seconden. Er zijn twee bijzondere waarden voor de trigger-time-out-instelling:

  • trigger-time-out = 0
    Er wordt onmiddellijk na het starten van de meting een trigger geforceerd, waardoor het triggersysteem in feite uitgeschakeld wordt en er altijd wordt gemeten. Hierdoor worden geen presamples gemeten. Het instrument gedraagt zich net alsof er geen triggerbron geselecteerd is.
  • trigger-time-out = 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 dus ook een meting plaats. Deze instelling is vooral nuttig bij single-shot-metingen. Bij conventionele oscilloscopen wordt dit Trigger mode NORM genoemd.

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

  • Openen van het triggereigenschappenscherm en vervolgens de trigger-time-out instellen.
  • Klikken op de Trigger-time-out oneindig knop op de instrumentbalk of drukken op sneltoets W wisselt de trigger-time-out tussen de ingestelde waarde en oneindig.
  • Klikken op de Trigger-time-out 1 knop op de instrumentbalk of drukken op sneltoets 1 wisselt de trigger-time-out tussen de ingestelde waarde en 1 seconde.
  • Klikken op de Trigger-time-out 0 knop op de instrumentbalk of drukken op sneltoets 0 wisselt de trigger-time-out tussen de ingestelde waarde en nul.

Forceer een trigger

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

Het forceren van een trigger van een instrument in de Multi Channel oscilloscoop-software kan op verschillende manieren gedaan worden:

Kanaal-gerelateerde triggerinstellingen

De kanaaltriggercircuits bewaken de kanalen onafgebroken en wekken een triggersignaal op wanneer de ingangssignalen aan een vooraf ingestelde voorwaarde voldoen. Om deze voorwaarde aan te passen zijn diverse instellingen beschikbaar die per kanaal afzonderlijk kunnen worden ingesteld.

Triggertype

Er zijn verschillende typen triggervoorwaarden:

Triggertype Omschrijving
flanktrigger trigger op een opgaande, neergaande of willekeurige flank in het signaal
venstertrigger trigger wanneer het signaal binnen of buiten een bepaald venster of bereik komt, optioneel korter of langer dan een vooraf ingestelde tijd
pulsbreedtetrigger trigger op een positieve of negatieve puls in het signaal die smaller of breder is dan een vooraf ingestelde breedte, of binnen of buiten een gespecificeerd tijdvenster.

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

  • Openen van het triggereigenschappenscherm en vervolgens het gewenste triggertype selecteren uit de lijst met beschikbare triggertypen.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as, Triggertype selecteren en vervolgens de gewenste waarde uit het popupmenu kiezen.
  • Dubbel-klikken van het triggersymbool om te wisselen tussen:
    Zonder Ctrl   Met Ctrl
    Rising edge symbol Falling edge symbol   Rising edge symbol Falling edge symbol
    Inside window Outside window   Inside window Outside window
    Enter window Exit window   Enter window Exit window
    Pulse positive Pulse negative   Pulse positive Pulse negative
    Period rising Period falling   Period rising Period falling
  • Rechts-klikken op een kanaal in het objectscherm, Triggertype en vervolgens de gewenste waarde uit het popupmenu kiezen.

Triggerniveau

Alle oscilloscoop-kanaaltriggertypen gebruiken een of twee triggerniveaus. De triggerniveaus kunnen voor ieder kanaal afzonderlijk worden ingesteld. Het triggerniveau wordt ingesteld als absolute waarde of als relatieve waarde, afhankelijk van de ingestelde Triggerniveaumodus. Het veranderen van het triggerniveau van een kanaal in de Multi Channel oscilloscoop-software kan op diverse manieren worden gedaan:

  • Slepen of verplaatsen van het triggersymbool (Opgaande flank-symbool, Neergaande flank-symbool, enz.) op de as van een oscilloscoopkanaal dat fungeert als triggerbron. Het triggerniveau wordt aangepast door de rand van het symbool die aan het niveau is gekoppeld te verplaatsen of door het hele symbool te verplaatsen.
  • Openen van het triggereigenschappenscherm en vervolgens het gewenste triggerniveau instellen.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as of het bijbehorende kanaal in het Objectscherm en dan Triggerniveau of Triggerniveau 2 kiezen in het popupmenu. Het triggerniveau kan ingesteld worden door een van de voorgedefinieerde waarden te kiezen. Via Zelf instellen... is het ook mogelijk het triggerniveau op iedere gewenste waarde in te stellen.
  • Met de sneltoetsen F7 en F8 in combinatie met de juiste kanaal-selectie-sneltoetsen (alleen triggerniveau 1).
  • Klikken op de verhoog/verlaag triggerniveau-knoppen Verhoog triggerniveau en Verlaag triggerniveau op de kanaalbalk (alleen triggerniveau 1).

Triggerhysterese

Alle oscilloscoop-kanaaltriggertypen gebruiken een of twee triggerhystereses. De hysterese definieert de afstand tussen het firing-niveau en het arming-niveau en bepaalt de gevoeligheid van het triggersysteem. Een kleine triggerhysterese 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 triggerhysterese betekent dat de signaalverandering groot moet zijn voordat een trigger veroorzaakt wordt. Dit maakt het triggersysteem minder gevoelig voor bijvoorbeeld ruis.

De triggerhysterese kan voor ieder kanaal afzonderlijk ingesteld worden. Veranderen van de triggerhysterese van een kanaal in de Multi Channel oscilloscoop-software kan op diverse manieren gedaan worden:

  • Slepen of verplaatsen van de boven- of onderrand van het triggersymbool (Opgaande flank-symbool, Neergaande flank-symbool, enz.) op de as van een oscilloscoopkanaal dat fungeert als triggerbron.
  • Openen van het triggereigenschappenscherm en vervolgens de gewenste triggerhysterese instellen.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as of het bijbehorende kanaal in het Objectscherm en vervolgens Triggerhysterese of Triggerhysterese 2 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. De overeenkomstige spanning wordt ook weergegeven. 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 (alleen triggerhysterese 1).
  • Klikken op de verhoog of verlaag triggerhysterese-knoppen Verhoog triggerhysterese en Verlaag triggerhysterese op de kanaalbalk (alleen triggerhysterese 1).

Triggerconditie

Diverse oscilloscoop-kanaaltriggertypen kunnen een extra triggerconditie en bijbehorende triggerconditietijd hebben. Sommige triggercondities hebben twee triggerconditietijden, die een triggerconditietijdvenster definiëren. De volgende triggercondities zijn beschikbaar:

Triggerconditie Omschrijving
Geen er is geen extra triggerconditie.
Korter dan de signaalvoorwaarden aangegeven door het triggertype moeten korter duren dan de ingestelde triggerconditietijd om een trigger te veroorzaken.
Langer dan de signaalvoorwaarden aangegeven door het triggertype moeten langer duren dan de ingestelde triggerconditietijd om een trigger te veroorzaken.
Binnen de lengte dat signaalvoorwaarden aangegeven door het triggertype duren, moet binnen het triggerconditietijdvenster liggen om een trigger te veroorzaken.
Buiten de lengte dat signaalvoorwaarden aangegeven door het triggertype duren, moet korter of langer dan het triggerconditietijdvenster liggen, met andere woorden buiten het triggerconditietijdvenster liggen om een trigger te veroorzaken.

Instellen van de triggerconditie in de Multi Channel oscilloscoop-software kan op verschillende manieren worden gedaan:

  • Met de Conditie-selector in het triggereigenschappenscherm.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as of het bijbehorende kanaal in het Objectscherm, daarna Triggerconditie en vervolgens de gewenste waarde kiezen in het popupmenu.

Triggerconditietijd(en)

De triggerconditietijd specificeert de duur van een specifieke signaalvoorwaarde, in seconden. Wanneer er twee triggerconditietijden beschikbaar zijn, definiëren de twee tijden een triggerconditietijdvenster, in seconden.

Instellen van de triggerconditietijd(en) in de Multi Channel oscilloscoop-software kan op verschillende manieren worden gedaan:

  • Invullen van de gewenste waarde in het Conditietijd-vak of Conditietijd 2-vak in het triggereigenschappenscherm.
  • Rechts-klikken op het triggersymbool op een as of het bijbehorende kanaal in het Objectscherm en vervolgens Triggerconditietijd of Triggerconditietijd 2 kiezen in het popupmenu. De tijd wordt ingesteld in seconden.