本文導讀

ZUS系列示波器憑借智能搜索功能和大數據分析能力，成功解決振蕩型脈沖簇信號中特殊脈寬值的精準捕獲難題。本文詳解ZUS5054Pro在光電應用中的技術實現方案，展示如何在5ms內快速定位100個目標波形，實現納秒級精度測量。

當傳統方法遇到技術瓶頸

某光電研究所在進行激光接收器產品一致性驗證時，遇到了技術挑戰：激光接收器通過不同層級的濾光片會形成不同強度的脈寬信號，主要表現在脈寬幅度和脈寬時間的差異。

測試要求：

驗證接收器產品一致性；重點把控脈寬時間，確保在15ns以內；需要高效、準確的批量測試方案。

面臨挑戰：

傳統示波器存儲深度低，搜索條件有限；無法運用大數據分析功能快速搜索定位特征值信號；人工逐一檢測效率低，難以保證測量一致性。

為了解決這一實際應用問題，我們使用ZUS系列高精度智能應用型示波器進行技術驗證。本文以ZUS5054Pro示波器為例，詳細介紹特殊脈寬值的智能捕獲方法。

復雜信號環境下的精準測量

信號特征分析：激光器每50ms發射一束光波，經過激光接收器漫反射接收濾波后，呈現為振蕩型脈沖簇信號，圖1所示，需要測量的是中間最高脈沖的中部脈寬時間，確保在15ns以內。

常規觸發方式很難濾除脈沖前后過零震蕩波形，很容易造成誤觸發，即使可以觸發出波形也不能快速標記并計算出中部脈寬時間。此時ZUS系列示波器智能搜索功能應運而生。

測試環境搭建：模擬真實應用場景

以致遠儀器ZUS系列示波器為例，可以搭建一個模擬測試環境來驗證智能捕獲功能。

第一步：硬件連接與基礎設置示波器配置1. 將示波器耦合方式設置為：DC 1MΩ2. 將通道類型設置為：電壓型，比例1:13. 使用同軸線纜將通道C1與信號發生器AFG1連接第二步：信號發生器參數設置激活信號輸出通道1. 點擊屏幕【信源】-【AFG1】或【AFG2】2. 當圖標中波形顏色變為綠色時，即"開啟"該通道為輸出通道基礎波形參數1. 波形選擇：正弦波2. 電壓幅度：5V3. 頻率設置：最大30MHz4. 阻抗選擇：高阻配置猝發功能1. 點擊信號發生器菜單欄中【高級】進入高級功能設置2. 點擊【功能選擇】設置猝發功能3. 猝發時間：50ms（與激光接收器一致）4. 猝發次數：1次

第三步：測量功能配置啟用自動測量功能ZUS5000系列示波器提供參數自動測量和對測量結果的統計分析功能。1. 按下前面板的【Measure】鍵2. 選擇添加測量項：脈寬、頂部值、底部值3. 打開頻率計功能精確設置脈寬測量參數1. 雙擊“測量1”，選中【參數設置】2. 將【閾值和區域】修改為：“本地”3. 將【測量區域】修改為：“光標”4. 將【閾值類型】改為：“絕對值”5. 【中閾值】設為：“1.5V”6. 【低閾值】設置低于“中閾值”不低于“當前屏幕最小值+靈敏度”7. 【高閾值】設置高于“中閾值”不高于“當前屏幕最大值-靈敏度”8. 打開【測量統計】后自動顯示測量列表

第四步：時基調整與波形觀察主時基設置1. 調大時基以500ms/div滾動一屏波形并暫停2. 打開ZOOM模式，在Zoom1窗口進行波形放大4. 時基調整到20us/div光標精確測量1. 打開光標功能2. 旋轉A、B旋鈕將光標卡到波形正半周中部3. 此時可以了解所測特殊脈寬值△t:15.2ns第五步：智能搜索功能配置開啟智能搜索“搜索”功能可快速找到感興趣的波形信號，方便快速定位特征信號。1. 搜索功能選擇：脈寬搜索2. 搜索區域選擇：主時基3. 參數設置為：小于20ns搜索結果如下圖所示。

驗證結果

通過以上手段設置，我們已經在5ms時間內快速定位出100個特殊脈寬波形，并且通過“

至此ZUS系列示波器智能捕獲特殊脈寬值的功能已經實現，大數據分析功能快速搜索定位出特征值的能力實至名歸。

ZUS系列示波器技術優勢的量化體現

性能表現

• 快速定位：5ms內成功定位100個特殊脈寬波形；
• 精度驗證：測量值Δt=15.2ns，滿足15ns以內要求；
• 一致性檢驗：所有波形脈寬值基本穩定在15ns以內。

技術優勢總結

• 智能化程度高：自動識別和篩選目標信號；
• 測量精度佳：納秒級精度滿足嚴苛要求；
• 效率提升顯著：傳統方法需要數小時，現在僅需幾分鐘；
• 結果可靠性強：大數據分析確保測量一致性。

從實驗室到產業應用

ZUS系列示波器的智能捕獲功能，不僅解決特定場景下的技術難題，更為類似應用場景提供標準化解決方案，例如光電子行業、汽車電子等智能硬件領域。