[发明专利]通过信号模式触发的数字测量仪器

说明书

测量仪器接收来自测量目标的模拟输入信号；将输入信号转换成数字信号；扫描数字信号，并使用通过硬件实现的灵活匹配过程将所扫描数字信号与模式特征相比较；以及按照灵活匹配过程的结果触发测量仪器。

技术领域

本发明涉及数字测量仪器。

背景技术

数字测量仪器用于测量和/或观察电信号性质。举一个例子来说，数字示波器可以用于捕获和显示电信号的快照，以便使用户可以观察像信号形状、振幅等那样的特征。在示波器以及其它数字信号测量仪器中，可以使用触发器来确定捕获信号的期望部分加以测量，显示和/或分析的时间。例如，一旦检测到像过渡信号边沿或某些类型的毛刺那样的可识别事件，就可以激发这样的触发器。

图1例示了数字化示波器100的简化例子，以便显示在一些传统背景下如何发生触发。如图1所例示，示波器100包含信号调节器105、模拟数字转换器（ADC）110、存储器115、处理器120、显示器125、触发器130和时基135。

信号调节器105通常通过示波器探针接收模拟输入信号，并进行像垂直缩放那样的信号调节操作。ADC110接收来自信号调节器105的模拟输入信号，并采样和数字化信号以产生数字输入信号。然后ADC110将数字输入信号存储在存储器115中以便随后展示在显示器125上。触发器130分析模拟输入信号以检测触发事件，以及时基135按照所检测事件调整显示器135的定时。处理器120对存储的数字输入信号进行任何所需后处理。然后响显示器125应所检测触发事件展示数字输入信号的一部分。

在大多数现代示波器中，可以以多种不同方式进行触发。例如，可以使用像自动扫掠模式、单次扫掠模式、和触发扫掠模式那样的不同触发模式进行触发。自动扫掠模式一般用在用户不确定如何设置触发条件的地方或用于直流（DC）波形，它迫使示波器在没有触发条件的情况下触发，让人粗略看一下波形。单次扫掠模式有助于捕获像毛刺那样没有随后波形数据盖写显示器的单发事件。触发扫掠模式只有在发生触发事件时才更新显示器。示波器在显示任何采样波形数据之前一直等待触发条件出现；然后自动重新装备（arm）和捕获下一段数据。这种模式常用于观看重复波形。单次扫掠模式与触发扫掠模式之间的主要差异之一是前者不重新装备和重新显示，而是在第一次触发之后就停止。

在上述模式的每一种内可以使用多种不同类型的触发器。这样触发器的例子包括边沿触发器、边沿过渡触发器、边沿到边沿触发器、脉宽触发器、毛刺触发器、状态触发器、欠幅脉冲触发器、超时触发器、TV模式触发器、建立和保持模式触发器、窗口模式触发器、和通信模式触发器，仅举几例而已。另外，触发功能可以通过像AND限定符、拖延时间或灵敏度设置那样的附加机制来修改。AND限定符对一个或多个通道的触发器进行逻辑AND运算。拖延时间设置示波器重新装备它的触发电路之前等待的时间量。这可以用于，例如，触发一连串脉冲的第一个脉冲，但不触发其余脉冲。灵敏度设置通常根据触发电路中的滞后来调整，以防止对窄带宽波形的不正确双触发。低灵敏度设置通常用于4GHz或以下的所有波形。

上述触发器通常用基于硬件的触发电路来实现。例如，可以用图1的触发器内的电路实现它们。不过，也可以用软件实现触发器，使用户或开发者可以指定更复杂和/或更灵活的触发功能。例如，某些触发器可以通过在处理器120上运行软件以检查存储在存储器115中的数字数据来实现。这样触发器的几个例子通过安捷伦（Agilent）公司的InfiniiScan软件来实现。它们包括“测量寻找者（measurement finder）”触发器、“区域限定寻找者（zone qualify finder）”触发器、“通用串行模式寻找者（generic serialpattern finder）”触发器、“非单调边沿寻找者（non-monotonic edge finder）”触发器和“欠幅脉冲寻找者（runt finder）”触发器。