¿Qué es la "sensibilidad" del disparador del osciloscopio?

Question

Estoy aprendiendo más sobre osciloscopios digitales (anteriormente solo había trabajado con analógicos) y me encontré con un ajuste para la sensibilidad del disparador, expresado como un valor como 0.30 div.

Tektronix da esta descripción:

El osciloscopio se disparará en una señal de amplitud de 0,35 divisiones de pico a pico en el rango de frecuencias de DC a 50 MHz. A medida que la frecuencia va más allá de 50 MHz, la señal debe ser mayor (mayor en amplitud) para disparar el instrumento. A 3 GHz, la señal debe tener al menos 1,5 divisiones de amplitud. La sensibilidad del disparador se especifica con una entrada de onda sinusoidal.

Estoy confundido porque pensaba que el nivel de disparo (la barra horizontal que selecciona la amplitud deseada para el disparo) era un evento de tipo sí o no. O la forma de onda alcanza el nivel o no.

El manual del DSO que estoy usando (un BK 2542B) no explica bien esta configuración: "Ajuste la sensibilidad del disparador girando el botón de entrada".

Sospecho que se aplica solo a tipos de disparo como pulso y video, pero la sensibilidad aparece en el menú de disparo independientemente del tipo.

Answer 1

También quería saber qué era la sensibilidad del disparador y cómo se relacionaba con el nivel del disparador. Encontré este artículo que lo explica. http://www.rohde-schwarz-scopes.com/_pdf/Benefits_of_RTO_digital_trigger_system-White%20Paper.pdf Básicamente, la sensibilidad del disparador establece el nivel de histéresis. En una forma de onda compleja, el nivel del disparador puede ser cruzado varias veces dentro de un ciclo de la frecuencia fundamental, creando múltiples disparadores dentro de cada ciclo. Aplicar una histéresis asegura que solo ocurra un disparador por cada ciclo de la frecuencia fundamental.

Answer 2

En un osciloscopio digital, una vez que la forma de onda está en el ámbito digital, la resolución de bits es bastante importante. Dado que la resolución de bits no debe ser mayor que la resolución de la pantalla, es conveniente expresar las sensibilidades de disparo como una fracción de la señal que se muestra en la pantalla.

Por ejemplo, en mi osciloscopio digital Tektronix, si la forma de onda mostrada está muy por debajo de 1 división (se parece más o menos a 1 cm para mí), entonces no se dispara. PERO si aumento la sensibilidad para que en lugar de 1V/cm sea 0.5V/cm, entonces sí se dispara.

La sutileza de este descubrimiento es que estoy alterando la sensibilidad en la parte analógica del osciloscopio, lo que se traduce en una mayor resolución en los bits para la pequeña señal en la que estoy tratando de hacer disparar.

Si el circuito de disparo trabaja en el ámbito digital, sospecho que necesita que se exceda cierto número de bits al realizar un disparo por flanco y/o por pulso. Esto es para evitar problemas con el ruido que causan disparos falsos. No estoy hablando de ruido externo, sino de ruido interno en el osciloscopio.

¿Por qué la señal necesita ser más grande a frecuencias más altas? Sospecho que el mayor ruido en el ancho de banda necesario en frecuencias altas tiene algo que ver con esta "característica".

Answer 3

Para mí, una imagen ayuda a explicar esto mejor, por lo que voy a utilizar Figura 9 del artículo que mencionó Brian Plummer, que he pegado a continuación. (Gracias Brian).

Dos Configuraciones de Disparo: Retraso y Sensibilidad:

En el mundo de los osciloscopios digitales, obtener disparos limpios es importante, para que se dispare en la señal, donde se desea, y no en el ruido. Dos configuraciones de disparo están diseñadas para lograr esto: 1) el ajuste de "retraso" de tiempo (horizontal) y 2) el ajuste de "sensibilidad" de amplitud (vertical).

1. El ajuste de retraso indica: "no permitir un segundo evento de disparo hasta que haya transcurrido __ tiempo desde el primer evento de disparo". Esto evita disparos no deseados, por ejemplo, en subconjuntos de una forma de onda de periodo más grande.

• Ejemplo: estás leyendo una señal de onda cuadrada pulsante con pulsos cortos repetidos durante un periodo grande de 10ms. Quieres decir, "no disparar en cada pulso corto; solo dispara una vez por periodo grande." Así que ajusta el retraso a un poco más de 10ms y problema resuelto: dispara una vez por conjunto de pulsos cortos, es decir: una vez por periodo grande.

2. El ajuste de "sensibilidad" compensa la histéresis de sensibilidad de disparo que aparentemente ocurre naturalmente en los osciloscopios analógicos. Indica: "no permitir un segundo evento de disparo hasta que el primer evento de disparo haya terminado, y no consideraremos que el primer evento de disparo ha terminado hasta que la señal se aleje una distancia vertical Y lejos de la amplitud en la que se disparó."

• Para un disparo de bordo ascendente que ocurre en la amplitud Y1, esto significa: "no permitir un segundo evento de disparo hasta que la señal caiga por debajo de (Y1 - valor de sensibilidad), entonces se eleve por encima de Y1 nuevamente."
• Para un disparo de bordo descendente es justo lo contrario: para un disparo de bordo descendente que ocurre en la amplitud Y1, esto significa: "no permitir un segundo evento de disparo hasta que la señal se eleve por encima de (Y1 + valor de sensibilidad), entonces caiga de nuevo por debajo de Y1 nuevamente."

3. Observa que la sensibilidad de disparo se mide en divisiones mayores. Esto simplemente te facilita elegir un buen valor, ya que puedes mirar tu señal y las divisiones verticales y decidir cuántas divisiones son buenas para lo que estás haciendo.

Caso de Ejemplo:

Mira la Figura 9 a continuación. Esto es para un disparo de bordo ascendente, con el disparo configurado en la amplitud TA, y el ancho de banda de histéresis azul, de arriba a abajo, es igual a la configuración de "sensibilidad". El disparo ocurre en la línea vertical azul (sin número), ya que la señal se eleva por encima de TA. Entonces, en el punto 2, se intenta un segundo disparo, simplemente debido al ruido en el ADC (Convertidor Analógico a Digital) del osciloscopio, pero se evita que ocurra, ya que no se cumple la condición 2a, anteriormente mencionada. La señal primero tiene que caer por debajo de TA - "sensibilidad" (es decir, en la parte inferior de la banda horizontal azul), antes de ser elegible para un nuevo disparo. En consecuencia, no se producen disparos en 2, 3 o 4, tampoco. La señal tiene que caer por debajo de la parte inferior de la banda, luego elevarse de nuevo por encima de TA para que ocurra otro evento de disparo.

Observa que utilizando solo la configuración de retraso de "holdoff", podrías evitar disparos falsos en los puntos 1 y 2. Pero ¿qué pasa con los puntos 3 y 4? Tal vez el periodo de la señal fluctúa de tal manera que no puedes aumentar de manera segura la configuración de "holdoff" para eliminar 3 y 4, así que decides aumentar la configuración de "sensibilidad", que elimina disparos falsos en 1, 2, 3 y 4.

Si eligieras un "holdoff" relativamente corto y una "sensibilidad" muy pequeña, considera cómo podrías causar lo siguiente: te disparas en 1, pero no en 2 debido a que no se cumple la condición de retraso. Luego, te disparas en 3 ya que la "sensibilidad" es demasiado baja, pero nuevamente, no en 4 debido a que no se cumple la condición de retraso.

Juega con tus configuraciones y puedes provocar disparos en 1, 2, 3, Y 4, o NI en 1, 2, 3, NI en 4, o en 1 y 3 pero NO en 2 y 4.

A veces se requiere un uso hábil de ambas configuraciones para obtener exactamente lo que deseas.