一、触发

1、触发方式

触发方式有“自动”、“普通” 。

触发方式	功能特点	适用范围
普通 （Normal）	在满足触发条件时显示波形，不满足触发条件时保持原有波形显示，并等待下一次触发	该触发方式适用于低重复率信号和不要求自动触发的信号
自动 （Auto）	不论是否满足触发条件都有波形显示， 无信号输入时显示一条水平线	该触发方式适用于低重复率和未知信号电平， 要显示直流信号，必须使用该触发方式

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2、触发类型

示波器的触发类型有边沿、脉宽、 斜率、视频、 欠幅、 超幅、码型、第 N 边沿、延迟、超时、 建立保持、 UART、 SPI、 I2C、 USB、 PS/2、 DALI、 Wiegand、 1-Wire、 DS18B20、 HDQ、 SD_SPI、 SD_SD、 Manchester、 Diff-Manche、 Miller、DHT11、 SHT11。

2.1 斜率触发（Slope Trigger）

捕捉场景：特定方向、特定斜率的边沿

普通边沿触发只认“上升沿”或“下降沿”，但斜率触发进一步限定：

• 上升还是下降
• 斜率够不够陡（时间窗口内电压变化量）

典型用途

• 捕捉慢边沿信号（比如比较器输出摆率受限、RC充放电波形），普通边沿可能误触或在中间乱触
• 区分快信号和回沟：真实有效边沿斜率大，振铃/回弹斜率小
• 数字信号眼图调试里，锁定建立/保持时间边界附近的跳变
• 电机驱动、模拟控制环路里捕捉斜坡电压过某区间的时刻

简单说：不仅要沿，还要沿“长得像真的”。

2.2 欠幅触发（Runt Trigger / 矮脉冲触发）

捕捉场景：幅度不够完整的脉冲（矮脉冲 / 半高脉冲）

条件是：

• 有跳变
• 但高电平没超过高阈值，或低电平没低于低阈值
• 也就是“想翻过去却没翻过去”

典型用途

• 总线竞争：I2C/SPI 上两个驱动互相拉扯，出现中途折返的矮脉冲
• 电平标准不匹配：3.3V 器件驱动 5V 逻辑，高电平卡在中间
• 电源跌落导致逻辑“半开关”
• 高速信号眼图闭合，偶尔出现不达标脉冲
• 触发毛刺：噪声把信号拱起来一点又掉回去

价值：正常通信不会出矮脉冲，一旦出现就是硬件/时序故障的直接证据。

2.3 超幅触发（Overshoot / 幅度超限触发）

捕捉场景：过冲、下冲、幅度超出预期范围

条件是：

• 边沿之后继续往外冲
• 超过设定的上限或下限阈值（哪怕只有一次）

典型用途

• 高速数字信号振铃过冲，担心击穿接收端保护二极管
• 电源开关瞬间电压尖峰（用探头或差分通道看 Vds/Vsw）
• ESD、热插拔时的瞬态过压
• DAC/模拟链路里偶发饱和削顶
• 继电器/电磁阀驱动回路反电动势尖峰

价值：平时幅度都正常，只在特定操作（上电、插拔、负载突变）时冒一下，靠普通边沿根本抓不到。

2.4 强制触发（Force Trig）

强制触发属于触发类型中的一种，当使用普通触发方式后信号久久无法触发和显示时， 可以使用强制触发将信号触发出来，从而观察信号的状态。

3、触发设置

【触发设置】菜单下有【触发释抑】、【灵敏度模式】、【触发耦合】的设置，这些都是比
较细微的触发设置细节，但是对波形的稳定性以及噪声的抑制有很大的作用。

3.1 触发释抑

释抑时间是指示波器重新启用触发电路所等待的时间，在释抑期间，触发功能暂停。示
波器采用触发释抑功能后，当示波器第一次触发之后，必须经过触发释抑的时间才能够进行
第二次触发。设置触发释抑可稳定触发复杂波形。例如将频率为 100KHz，调制频率为 100Hz 的信号输入示波器中，点击【Auto Setup】一键捕获，可以看到如下图所示的波形，由于信号中存在多个上升沿，波形在上升沿的触发下将会识别多个上升沿的位置导致触发位置不统一，波形显示不稳定。

根据信号特征调制频率为 100Hz， 周期为 10ms， 将触发释抑时间可以大致调为 10ms 左右即可稳定触发。

4、触发耦合

触发耦合决定输入触发电路的输入信号分量，有以下四种类型：

• 直流：允许直、交流成分通过触发路径；
• 交流：阻挡直流成分并衰减 8 Hz 以下的信号；
• 低频抑制：阻挡直流成分并抑制 50 KHz 以下的低频成分；
• 高频抑制：抑制 50KHz 以上的高频成分。

触发耦合决定的是**“进到触发电路里的信号长什么样”**，而不是屏幕上显示的波形（显示耦合是另一回事）。它的本质目的只有一个：让触发电路只看到你想让它看的那个分量，别被直流偏移、工频干扰、振铃毛刺带偏。

耦合模式	通过什么	砍掉什么	触发电路“眼里”的信号
DC	全频 + 直流	无	原始信号原样
AC	中高频（>8Hz）	直流 + 超慢漂	绕零摆动的交流部分
LF Reject	高频（>50k）	直流 + 中低频	只剩快沿
HF Reject	直流 + 低频（<50k）	高频毛刺	平滑慢信号

二、FFT 运算

FFT 运算功能计算快速傅立叶变换。执行 FFT 运算后， FFT 频谱被绘制在示波器显示屏上，水平轴的读数单位为赫兹（Hz），垂直轴的读数单位为 dB 或 V。使用 FFT 运算功能可查找串扰问题、在模拟波形中查找由放大器非线性引起的失真问题或用于调整模拟滤波器。

FFT 样本点数

ZDS1000 系列示波器 FFT 运算支持的样本点数为 500、 1K、 2K、 5K、 10K、 20K、 50K、 100K；示波器在运行模式下，支持的最大 FFT 样本点数为 10K 点，在停止模式下支持的最大 FFT 样本点数为 100K 点。具体的 FFT 样本点数由示波器采样点数决定，如下所述。

示波器处于运行模式

当示波器采样点数小于或等于 10K 点， FFT 样本点数在支持的样本点数中取最接近且
不大于示波器采样点数的值；当示波器采样点数大于 10K 点， FFT 样本点数固定 10K 点。
注：当处于 Zoom 缩放显示模式，示波器采样点数以缩放显示视图内的采样点数为准。

示波器处于停止模式

当示波器采样点数小于或等于 100K 点， FFT 样本点数在支持的样本点数中取最接近且
不大于示波器采样点数的值；当示波器采样点数大于 100K 点， FFT 样本点数固定为 100K
点。
注：当处于 Zoom 缩放显示模式，示波器采样点数以缩放显示视图内的采样点数为准。

窗函数

FFT 分析研究的是从信号开始到结束时的时域与频域的关系，当用示波器对信号进行FFT 分析时，当前屏幕只会显现一段信号波形，由于截取周期可能具有不完整性，则首尾波形能量会分散到整个频谱范围内，不同的窗函数对这种能量的分散抑制能力是不同的（但不能消除），用户可根据自己的需求来选择合适的窗函数。

1. 矩形窗（Rectangular）—— 不修饰，原汁原味

时域上就是不乘任何窗，直接截断。

特点

• 频率分辨率最高（主瓣最窄）
• 但频谱泄漏最严重，旁瓣只按 1/f 衰减，拖尾很长
• 幅值读数准，但邻频靠得近时容易糊在一起

什么时候用

• 信号频率正好等于 FFT 频率分辨率的整数倍（相干采样），理论上零泄漏
• 测单一正弦、时钟频率精确定位，且不在乎旁边有点毛刺
• 快速扫一眼“大概有哪些频率”，不追求干净频谱

工程口语：“我就要最锐的主瓣，旁边脏就脏。”

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2. 汉宁窗（Hanning / Hann）—— 默认万金油

余弦平方形，两端平滑到零。

特点

• 主瓣宽度是矩形窗的 2 倍（分辨率降一半）
• 旁瓣衰减很快（约 -31dB 起步，且掉得快）
• 泄漏小，幅值读数要做补偿（示波器一般自动补）

什么时候用

• 绝大多数常规频谱分析：电源纹波成分、时钟谐波、音频频段、EMI 预扫
• 信号频率不一定落在 FFT 频点上（实际工程 99% 情况）
• 既要能分辨频率，又不想被泄漏糊脸

示波器默认常驻选项，不懂选啥就选它。

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3. 海明窗（Hamming）—— 汉宁的“幅值优先”兄弟

和汉宁很像，但两端不完全归零，公式系数不同。

特点

• 主瓣宽度和汉宁差不多（也约 2 倍）
• 第一旁瓣压得更低（约 -41dB），但远处旁瓣比汉宁稍差
• 幅值精度（尤其大信号旁的小信号幅值）在某些定义下略优于汉宁
• 频率定位比汉宁稍微模糊一丁点

什么时候用

• 关心强信号旁边小信号的幅值（比如载波边上看杂散强度）
• 不需要极致频率精度，但要频谱“干净、旁瓣别太嚣张”
• 通信、射频杂散、音频失真分析里常见

和汉宁区别没到“非此即彼”，很多工程师二选一凭习惯。

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4. 布莱克曼窗（Blackman）—— 最温柔，拖尾最短

主瓣更宽（约矩形窗 3 倍），但旁瓣衰减极快（起步 -57dB 以上）。

特点

• 频率分辨率最低（主瓣最胖）
• 泄漏几乎看不见，频谱非常“干净”
• 幅值补偿系数最大

什么时候用

• 两个频率离得很近，但你不追求精确到 Hz，只想知道“它们确实分开、各自大致能量多少”
• 强单频旁边有极弱杂散，且杂散被旁瓣淹没时用它救场
• 低频、振动、机械噪声、生物信号这种“慢变+多谐波”场景

代价：主瓣胖，50Hz 和 60Hz 靠一起时可能并成一个包。

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一张直觉对照表

窗	主瓣宽度	旁瓣衰减	频率分辨	泄漏	典型场景
矩形	1×	差（1/f）	最好	最重	相干采样、单频精测
汉宁	2×	中好	良	小	通用默认、电源/音频
海明	2×	第一旁瓣更低	良	小	幅值精度、杂散幅值
布莱克曼	3×	极好	较差	极小	近频分离、弱杂散、振动

三、测量值

最大值、最小值以及对应的 x 值

 最大值：波形最高点至地的电压值
 最小值：波形最低点至地的电压值  X@min、 X@max：是指从显示屏的左侧到右侧出现波形 Y 值的最小/大值时的 X 轴值。

顶部值、底部值、峰峰值、幅值

 顶部值是波形平顶至地的电压值  底部值是波形平底至地的电压值
 幅值 = 顶部值－底部值
 峰峰值 = 最大值－最小值|

过冲和预冲

 正过冲局部最大值：上升沿信号穿过顶部值后最近的极值点
 负过冲局部最小值：下降沿信号穿过底部值后最近的极值点
 正预冲局部最小值：上升沿信号穿过顶部值前最近的极值点
 负预冲局部最大值：下降沿信号穿过底部值前最近的极值点

周期、频率、上升时间、下降时间、脉宽

 周期：定义为两个连续的上升沿的中间阈值交叉点之间的时间  频率：定义为周期的倒数
 正脉宽、负脉宽、上升时间和下降时间的计算如上图所示|

延迟时间和（以上升沿-下降沿延迟）

延迟： 如上图所示波形的上升沿到下升沿延迟是指从最接近于屏幕中央的信源 1 的上升沿与信源 2的下降沿在波形中等阈值处的时间之差，当两个通道都开启的时候该参数才有效。

上升沿相移： 信源 1 和信源 2 的上升沿相移，具体公式如上图所示。下降沿相移： 信源 1 和信源 2 的下降沿相移，具体公式如上图所示，其解释同理。

面积-周期和面积-全屏

正面积： 测量波形和接地电平之间上方的面积； 负面积： 测量波形和接地电平之间下方的面积； N 周期： 可测量屏幕显示信号的整数周期上的值，如果存在的上升沿小于两个则测量将显示无效； 全屏： 可测量所有显示的数据点上的值； 面积-周期 ＝ 正面积-周期 ＋ 负面积-周期
面积-全屏 ＝ 正面积-全屏 ＋ 负面积-全屏
面积的单位是电压-秒|

平均值-周期和平均值-全屏

波形的 N 周期平均值是指在一个或多个完整周期内波形采样的电平和除以采样的数目。如果存在的上升沿小于两个，则测量将显示无效。
波形的全屏平均值是指在所有显示的波形数据范围内的波形采样的电平和除以采样的数目。