触发面临的挑战及解决之道

本文的眼图是一种广泛意义的眼图，即稳定的触发后通过余辉方式叠加显示的波形都可以称为眼图。

其实模板触发还有一个可人的功能是：“无人值守”，即在设定了模板之后，一旦信号有触碰模板就可以自动保存波形数据，自动打印波形图片。该功能和R&S示波器100万次/秒的波形捕获率相结合，成为工程师定位异常信号的利器。

1 引言

随着嵌入式系统的复杂度、集成度的快速增长，系统的测试和故障调试将变得越来越困难，这对示波器也提出了更高的要求。其中，触发功能是测试和调试过程中常用到的一项功能，也是示波器的关键性能。示波器对特定信号事件的快速、准确、稳定的捕捉和显示是后续问题分析的基础。

本文中，笔者尝试从日常工作中的两个示例，来说明R&S RTO系列示波器的强大触发功能在调试和分析故障时的优点和易用性，特别是其中的“MASK模板触发”方式，给调试带来了很大的方便。

2 R&S RTO数字触发技术的优势

RTO数字触发技术是直接在ADC转换后的数字样本行进行的，这种架构为采集和触发提供了一致的定时，从而可以得到更准确的测量结果。该架构的主要优势有：

低触发抖动：RTO实时触发单元是在前端ADC和采集存储器间的路径中通过专用的ASIC来实现，达到小于1ps rms的超低触发抖动。

优化的触发灵敏度：RTO实时触发单元允许0到5格的灵活触发迟滞设置，可以让用户在触发稳定性和触发灵敏度之间取得很好的平衡。

超小的可检测脉冲宽度：最小可检测脉冲宽度是触发系统的一个关键参数，RTO可以支持窄于100ps的脉冲宽度触发。

触发事件无遗漏：RTO实时触发系统能够利用时间数字转换器（TDC）在400ps的时间间隔内，以250fs分辨率，测定各种触发事件，这尤其适用于复杂触发条件的应用场合。

灵活的触发信号滤波：RTO实时触发系统可以对输入信号或者测量信号应用低通滤波器。这对于被测信号中有高频噪声的情况，可以单独对触发信号进行数字低通滤波，就可以得到可靠和稳定的触发，于此同时，也可以捕获和显示未经滤波的测量信号。

3应用示例

• 示例1：CAN总线信号质量分析

背景介绍：

在笔者参与的一个汽车电子控制模块的项目中，控制器与外部的通信接口使用了高速CAN总线，波特率是500k bit/s，位采样点的位置是67.5%。

问题描述：

在控制模块安装到工程样车上之后，在车辆行驶的过程中，用Vector CANoe进行CAN总线数据监控和记录时，发现偶尔有错误帧产生，错误帧出现的概率约为每小时若干次，是一种偶发的异常信号。所以准备用示波器的“眼图”功能分析CAN总线的信号质量，以及在采样点处是否出现干扰信号，如果有干扰，则将波形记录下来，作为进一步分析的基础。

解决办法：
（1）首先用“上升沿触发”的自动模式触发通道1的CAN_H信号，然后在“Display”菜单中打开“Infinite Persistence”即可实现类似“眼图”功能，CAN_H和CAN_L构成的“眼睛”睁得越大，表示信号质量越好，眼图如图 1所示。