Wie funktioniert ein externer Trigger in einem Oszilloskop?

Stellen Sie sich vor, was passieren würde, wenn das Oszilloskop überhaupt nicht auslösen würde – es würde mehrere Zyklen einer Sinuswelle (z. B.) auf dem Bildschirm anzeigen und dann weiterhin eine zweite Serie von Sinuswellen anzeigen, aber sie würden nicht über die erste Reihe gelegt von Sinuswellen, da die Wahrscheinlichkeit, dass die Sinuswellenfrequenz genau mit der Zeitbasis-Abtastzeit übereinstimmt, sehr, sehr gering ist. Bestenfalls sehen Sie auf dem Bildschirm eine sich bewegende Sinuswelle, die für die Untersuchung der Wellenform nutzlos ist. Hier ist einer verlangsamt: -

Wie würden Sie versuchen, die Periode dieser Sinuswelle abzuschätzen, wenn sich ihre Rollrate beschleunigt?

Sie benötigen eine stationäre Wellenform, daher funktioniert der Trigger, indem er eine Reihe von Sinuswellen anzeigt und dann wartet, bis die Sinuswellenamplitude korrekt ist, bevor die Anzeige aktualisiert wird: -

Ich habe ein bisschen mit dem Bild geschummelt, aber das Gleiche passiert. Nach der ersten Erfassungsperiode (auch bekannt als erster Scan des Oszilloskops) gibt es eine gewisse Totzeit, während das Oszilloskop darauf wartet, dass die Sinuswelle genau in Phase mit dem ursprünglichen Scan ist, sodass die zweite Abfrageperiode (auch bekannt als zweiter Scan des Oszilloskops) die Wellenform darüber legt die ursprüngliche Wellenform. In einem guten Oszilloskop wäre die "Totzeit" sehr klein, aber sie kann niemals augenblicklich sein, da sie warten muss, bis sich die Wellenform in der richtigen Position befindet.

Hier ist ein Beispiel für zwei Scans einer getriggerten und ungetriggerten Wellenform auf einem Oszilloskop-Bildschirm: -

Ein externer Eingang löst nur den Scan aus.

Und es ist noch verwirrender, wenn der SYNC/TTL-Ausgang eines Funktionsgenerators für diesen Zweck verwendet wird.

Nun, für eine regelmäßige periodische Wellenform ist es nicht erforderlich, einen Sync-Ausgang zu verwenden, da das Oszilloskop mehr als in der Lage ist, selbst auszulösen und eine stationäre Wellenform anzuzeigen. Eine willkürliche Wellenform, die sich periodisch wiederholt, ist jedoch ein Problem: -

Wenn sich die obige Wellenform wiederholt und Sie sie auf Ihrem Oszilloskop anzeigen möchten, benötigen Sie natürlich so etwas wie ein externes Triggerereignis, das sicherstellen kann, dass die Wellenform nicht ständig über den Bildschirm rollt. Hier kommen die Sync-Impulse (in Rot) ins Spiel. Da der Generator die Startposition der Wellenform "kennt", kann er eine eindeutige Markierung erzeugen, die das Oszilloskop erneut auslösen kann.

Verstehst du, wie die interne Triggerung funktioniert? Es triggert (startet die Zeitbasis), wenn die Triggerpegelspannung einen bestimmten Wert überschreitet (übliche Standardeinstellung, die Sie natürlich ändern können).

Die externe Triggerung macht das gleiche, aber auf eine externe Spannung.

Es gibt einen Sync-Ausgang an einem Funktionsgenerator, er erzeugt eine Rechteckwelle, die mit dem (analogen) Ausgangssignal des Funktionsgenerators synchronisiert ist (gleiche Frequenz, gleiche Phase). Diese Rechteckwelle hat normalerweise eine große (5 Vpp) Amplitude, die leicht auszulösen ist :-)

Mit diesem Signal können Sie den Trigger am Oszilloskop starten, den Sync-Ausgang des Funktionsgenerators mit dem externen Trigger-Eingang des Oszilloskops verbinden und darauf triggern lassen. Wenn Sie nun das Ausgangssignal des Funktionsgenerators beobachten, löst das Oszilloskop immer auch bei extrem kleinen Spannungen aus, was es einfacher macht, diese zu sehen.

Versuchen Sie, ein 10-mV-, 1-kHz-Sinussignal vom Funktionsgenerator mit und ohne externe Triggerung zu betrachten, und Sie werden auf die Idee kommen.