ฮิสเทอรีซิสช่วยไม่ให้เสียงรบกวนกลายเป็นขอบทริกเกอร์

ขอบที่มีเสียงรบกวนอาจย้อนข้ามระดับเดิมหลายครั้งจนทริกเกอร์สับสน ฮิสเทอรีซิสเพิ่มเงื่อนไขด้านระดับเพื่อไม่ให้การแกว่งเล็กถูกนับเป็นขอบใหม่ทุกครั้ง แต่หากกำหนดกว้างเกินไป สัญญาณจริงก็อาจไม่สามารถทำให้ระบบพร้อมรอบถัดไปได้ บทนี้ใช้ลำดับแรงดันต่ำสมมติอธิบายสถานะอย่างเป็นขั้น เพื่อให้ตรวจเหตุผลได้โดยไม่อาศัยภาพที่ดูนิ่งเพียงอย่างเดียว

แยกระดับจับจากระดับพร้อมใหม่

หน้าโครงสร้างพารามิเตอร์ทริกเกอร์ของ Pico Technology ระบุฮิสเทอรีซิสของขอบขาขึ้นเป็นระยะที่สัญญาณต้องลดต่ำกว่าระดับจับเพื่อให้พร้อมเหตุการณ์ถัดไป ตัวอย่างในบทนี้เลือกนิยามเช่นนั้น คือระดับจับอยู่ด้านบนและระดับพร้อมใหม่อยู่ด้านล่าง เครื่องหรือเมนูอื่นอาจกำหนดค่าจากกึ่งกลางหรือเป็นสัดส่วนย่าน จึงต้องแปลงเป็นสองระดับจริงก่อนเทียบ

ฮิสเทอรีซิสเป็นเงื่อนไขที่มีความจำสถานะ หลังจับแล้วเครื่องไม่ได้ยอมรับทุกการกลับมาข้ามระดับบนทันที ต้องมีการกลับผ่านระดับพร้อมใหม่ก่อนด้วย ดังนั้นการตัดสินจากแรงดัน ณ จุดเดียวไม่พอ ต้องอ่านเส้นทางก่อนหน้า หลักนี้ต่างจากการกรองให้คลื่นเรียบ เพราะรูปคลื่นที่บันทึกอาจยังมีการสั่นครบ แต่ระบบทริกเกอร์ไม่ใช้การสั่นนั้นเริ่มระเบียนใหม่

1. 1
   พร้อม

   เคยอยู่ต่ำกว่าระดับพร้อมใหม่

2. 2
   จับ

   ขึ้นข้ามระดับบนตามทิศที่กำหนด

3. 3
   รอระดับต่ำ

   การแกว่งใกล้ระดับบนยังไม่พร้อมใหม่

4. 4
   พร้อมอีกครั้ง

   ลงผ่านระดับล่างแล้วจึงรอขาขึ้นต่อไป

แบบจำลองขาขึ้นต้องกลับต่ำกว่าระดับพร้อมก่อนจับใหม่

ตัวอย่างสมมติ: จับที่หนึ่งจุดห้าโวลต์

ตั้งระดับจับขาขึ้น 1.50 V และฮิสเทอรีซิส 0.10 V จึงได้ระดับพร้อมใหม่ 1.40 V สมมติระบบเริ่มจาก 1.20 V ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์พร้อม แล้วสัญญาณขึ้นเป็น 1.55 V ระบบมีสิทธิ์ทริกเกอร์ เมื่อสัญญาณลดเป็น 1.47 V แล้วกลับขึ้น 1.53 V จะยังไม่พร้อมใหม่ เพราะจุดต่ำ 1.47 V ไม่ได้ลงต่ำกว่า 1.40 V

ถ้าต่อมาสัญญาณลงเป็น 1.35 V แล้วขึ้นเป็น 1.60 V จะผ่านขั้นพร้อมใหม่และจับได้อีกครั้งตามแบบจำลองนี้ ลำดับเต็มจึงมีขอบที่ยอมรับสองครั้ง แม้มีการขึ้นข้าม 1.50 V สามช่วง ได้แก่ 1.20 ไป 1.55, 1.47 ไป 1.53 และ 1.35 ไป 1.60 V ตัวอย่างสมมติละผลของเวลารับข้อมูลไว้ เพื่อเน้นเงื่อนไขแรงดัน ไม่รับรองว่าเครื่องจริงจะรับได้ทั้งสองครั้งหากยังอยู่ในช่วงไม่พร้อม

ค่ากว้างเกินไปทำให้รอบใหม่หาย

หากคงระดับจับ 1.50 V แต่เพิ่มฮิสเทอรีซิสเป็น 0.40 V ระดับพร้อมใหม่จะเป็น 1.10 V ถ้าระดับต่ำของสัญญาณจริงในชุดทดลองมีเพียง 1.20 V มันจะไม่ลงถึงเงื่อนไขพร้อมใหม่นี้ จึงอาจเห็นการจับครั้งแรกตามสถานะเริ่มต้นแล้วเงียบ หรือไม่จับเลยตามกติกาการเริ่มของเครื่อง การเพิ่มฮิสเทอรีซิสไม่ใช่คำสั่งลดเสียงรบกวนที่ใช้มากเท่าไรก็ได้

การเลือกค่าให้สัมพันธ์กับระยะการแกว่งที่ไม่ต้องการและช่วงแรงดันจริงช่วยหลีกเลี่ยงปัญหา แต่ต้องตรวจข้อกำหนดความไวของทริกเกอร์และความละเอียดการตั้งระดับด้วย ถ้าสัญญาณเล็กมากเมื่อเทียบกับย่านวัด การปรับย่านที่เหมาะสมอาจจำเป็นก่อนการเลือกฮิสเทอรีซิส หากเมนูคิดเป็นเปอร์เซ็นต์เต็มย่าน ค่าโวลต์ที่ได้จะเปลี่ยนตามย่านแม้ตัวเลขเปอร์เซ็นต์เดิม

1. 1
   สองระดับ

   จับ 1.50 V; พร้อมใหม่ 1.50−0.10 = 1.40 V

2. 2
   ครั้งแรก

   1.20 → 1.55 V มีสิทธิ์จับ

3. 3
   การสั่น

   1.47 → 1.53 V ยังไม่พร้อมใหม่

4. 4
   ครั้งถัดไป

   1.35 → 1.60 V มีสิทธิ์จับอีกครั้ง

ระดับสมมติ ละช่วงไม่พร้อมด้านเวลาเพื่ออธิบายหลักการ

ประเมินผลต่อเวลาที่ใช้อ้างอิง

ฮิสเทอรีซิสอาจทำให้จุดที่ใช้จับต่างจากระดับที่ผู้ใช้คิด โดยเฉพาะเมนูที่กำหนดช่วงรอบค่ากลาง ถ้าสองระดับห่าง 0.10 V และขอบเส้นตรงมีความชัน 0.05 V/µs ระยะเวลาระหว่างการข้ามสองระดับคือ 0.10 ÷ 0.05 = 2 µs ตัวเลขนี้เป็นระยะระหว่างเกณฑ์ในรูปสมมติ ไม่ใช่ความหน่วงวงจรทริกเกอร์ และจะเปลี่ยนเมื่อความชันเปลี่ยน

เมื่อเปรียบเทียบเวลาหน่วงก่อนหลังปรับฮิสเทอรีซิส จึงต้องระบุว่าระดับจับจริงคงที่หรือเปลี่ยน หากนิยามแบบตัวอย่างนี้คงระดับบนไว้ เวลาอุดมคติที่ข้ามระดับบนไม่เปลี่ยนเพียงเพราะเลื่อนระดับพร้อมใหม่ แต่จำนวนขอบที่มีสิทธิ์จับอาจเปลี่ยน ความต่างสองเรื่องนี้ควรถูกแยกในบันทึกเพื่อไม่ตีความว่าชุดทดลองตอบสนองช้าลงโดยไม่มีหลักฐาน

เมื่อตรวจความพร้อมใหม่ ให้ดูข้อมูลก่อนการข้ามระดับบนด้วย ไม่เลือกเฉพาะภาพขยายส่วนยอดแล้วเดาว่าเคยผ่านระดับล่างแล้ว หากระเบียนสั้นจนไม่เห็นช่วง 1.35 V ในตัวอย่าง จะยืนยันจากรูปนั้นเพียงอย่างเดียวไม่ได้ว่าขอบถัดไปผ่านเงื่อนไขครบ ควรเพิ่มประวัติหรือเก็บสัญญาณฝึกทั้งลำดับในการยืนยันการตั้งครั้งแรก

ทดสอบเป็นลำดับแล้วตรวจภาพที่ถูกคัดออก

ใช้สัญญาณฝึกที่ควบคุมระดับต่ำและเสียงรบกวนได้ เริ่มจากค่าแคบแล้วเปลี่ยนทีละขั้น เก็บรูปเดี่ยวและจำนวนการรับข้อมูลร่วมกัน หากภาพนิ่งขึ้นให้ดูว่าขอบที่อยากศึกษายังผ่านเกณฑ์ครบหรือไม่ การคัดขอบจากความผิดปกติจริงออกอาจทำให้ดูสะอาดขึ้นแต่ลดความสามารถค้นอาการ จึงต้องกำหนดก่อนว่าสิ่งใดคือเสียงรบกวนของการวัดและสิ่งใดคือเหตุการณ์เป้าหมาย

รายงานสองระดับเป็นหน่วยโวลต์ พร้อมชื่อเมนู ย่านวัด และลำดับแรงดันที่ยืนยันการพร้อมใหม่ได้ หากระบบไม่จับหลังเพิ่มค่า ให้ตรวจระดับต่ำสุดก่อนเปลี่ยนวงจรหรือกล่าวหาว่าเครื่องเสีย ทุกระดับในบทนี้ตั้งขึ้นเพื่อฝึกคิด ไม่ใช่เกณฑ์ลอจิกของอุปกรณ์หรือสเปกจากผู้ผลิต แหล่งอ้างอิงใช้ยืนยันความหมายของพารามิเตอร์เท่านั้น