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TEKTRONIX AFG31000 系列任意函数发生器
时间: 2025-11-20浏览次数：
TEKTRONIX AFG31000 系列任意函数发生器
TEKTRONIX AFG31000 系列任意函数发生器
产品型号与核心参数
1. 型号参数对比表
型号 带宽 采样率 通道数 标准内存 可选内存 脉冲发生器带宽
AFG31021 25MHz 250MS/s 1 16MS/CH 128MS/CH 20MHz
AFG31022 25MHz 250MS/s 2 16MS/CH 128MS/CH 20MHz
AFG31051 50MHz 1GS/s 1 16MS/CH 128MS/CH 40MHz
AFG31052 50MHz 1GS/s 2 16MS/CH 128MS/CH 40MHz
AFG31101 100MHz 1GS/s 1 16MS/CH 128MS/CH 80MHz
AFG31102 100MHz 1GS/s 2 16MS/CH 128MS/CH 80MHz
AFG31151 150MHz 2GS/s 1 16MS/CH 128MS/CH 120MHz
AFG31152 150MHz 2GS/s 2 16MS/CH 128MS/CH 120MHz
AFG31251 250MHz 2GS/s 1 16MS/CH 128MS/CH 160MHz
AFG31252 250MHz 2GS/s 2 16MS/CH 128MS/CH 160MHz
2. 通用技术特性
垂直分辨率：14 位，确保波形精度。
输出阻抗：默认 50Ω，可设 1Ω~10kΩ（分辨率 1Ω）或 INFinity（＞10kΩ）。
调制类型：支持 AM（幅度调制）、FM（频率调制）、PM（相位调制）、FSK（频移键控）、PWM（脉宽调制）。
环境适应性：工作温度 0℃~40℃，湿度 5%~85% RH，工作海拔 3000m。
安全规范与操作禁忌
1. 核心安全原则
仅限专业操作：仅具备高压 / 高频测试资质的人员可操作，禁止非专业人员接触。
系统级安全：若接入大型系统，需同时遵守系统其他组件的安全手册。
术前检查：使用前用已知信号源验证设备正常，禁止用于危险电压检测。
2. 防触电与防火关键操作
（1）电源与接地
用指定电源线（需符合当地认证），禁止混用其他设备电源线。
设备通过电源线接地，接地导体必须连接大地，禁断开接地连接。
通电前确认电源电压与设备额定值匹配（如 100V~240V AC）。
（2）连接 / 断开顺序
操作类型 步骤 目的
连接电路 1. 接探头输出到测量仪器→2. 接探头参考端到被测电路→3. 接探头输入 避免带电插拔导致触电或设备损坏
断开电路 1. 断探头输入与参考端→2. 断探头与仪器连接 防止残留电压电击
（3）环境与设备状态禁忌
禁在潮湿、爆炸、粉尘多的环境使用，禁无盖板 / 面板运行（暴露高压电路）。
若设备跌落、进水或怀疑损坏，需授权人员检测后再使用，禁自行拆解。
通电时禁触摸裸露电路，探头主体与输出线需远离被测电路。
远程控制接口与指令体系
1. 接口配置
（1）GPIB 接口
要求：
每个设备需唯一地址（1~30），禁重复；
总线最多连 15 台设备，电缆总长≤20m，每 2m 至少 1 台设备；
开机设备占比≥67%，支持星形 / 线性拓扑，禁并行 / 环形。
地址设置：通过面板 “Utility→I/O Interface→GPIB Address” 输入（*RST 命令无法初始化地址）。
（2）VISA 接口
需安装TekVISA 软件（官网下载），支持 GPIB、RS-232、以太网远程控制，符合 VISA 2.2 标准。
适用开发环境：Windows 系统，支持 LabVIEW、VB 等 ADE（应用开发环境）。
2. 指令体系与语法
（1）指令分类
指令类型 示例 功能
IEEE 488.2 通用命令 *CAL?、*CLS、*RST 自校准、清寄存器、复位
SCPI 命令 SOURce1:FUNCtion SIN、OUTPut1:STATe ON 设通道 1 波形为正弦、开启通道 1 输出
（2）核心语法规则
缩写：命令可缩写（大写为必填，小写可省），如DISPlay:BRIGhtness可缩写为DISP:BRIG。
链式命令：多个命令用分号分隔，同根节点可省略前缀，如TRIGger:SLOPe POS;SOURce SIN（设触发斜率为正，源波形为正弦）。
SI 单位：支持电压（V/mV）、频率（Hz/kHz/MHz）、时间（s/ms/μs/ns）等，如FREQUENCY 10MHz（设频率 10MHz）。
参数类型：支持布尔值（ON/OFF）、数值（NR1/NR2/NR3）、字符串（需引号），如MMEMory:DELete "U:/TEST.TFWX"（删除 USB 中 TEST.TFWX 文件）。
核心功能与指令详解
1. 波形生成与输出控制
（1）波形类型与参数设置
支持波形：正弦（SINusoid）、方波（SQUare）、脉冲（PULSe）、斜坡（RAMP）、噪声（PRNoise）、任意波（EMEMory/EFILe）等 13 种。
关键指令示例：
设通道 1 波形为正弦：SOURce1:FUNCtion SIN
设频率 10kHz：SOURce1:FREQUENCY 10kHz
设幅度 2Vpp：SOURce1:VOLTage:AMPLitude 2VPP
设偏移 1V：SOURce1:VOLTage:OFFSet 1V
（2）输出控制
开启 / 关闭输出：OUTPut1:STATe ON/OFF
输出极性反转：OUTPut1:POLarity INVerted（默认 NORMal）
输出阻抗设置：OUTPut1:IMPedance 50OHM（默认 50Ω，可设 1Ω~10kΩ）
2. 调制功能（AM/FM/PM 等）
以 AM（幅度调制）为例，关键指令如下：
功能 指令 示例
设调制深度 SOURce1:AM:DEPTh SOURce1:AM:DEPTh 50PCT（50% 深度）
设内部调制频率 SOURce1:AM:INTernal:FREQuency SOURce1:AM:INTernal:FREQuency 1kHz
设调制源 SOURce1:AM:SOURce SOURce1:AM:SOURce INTernal（内部源）
开启 AM SOURce1:AM:STATe SOURce1:AM:STATe ON
3. 序列控制（高级模式）
支持定义 256 个序列元素，实现波形循环、跳转、等待触发，核心指令：
新建序列：SEQuence:NEW
设序列长度（10 个元素）：SEQuence:LENGth 10
设元素 1 循环 100 次：SEQuence:ELEM1:LOOP:COUNt 100
设元素 1 触发后跳转至元素 6：SEQuence:ELEM1:GOTO:INDex 6;GOTO:STATe ON
运行序列：SEQControl:RUN:IMMediate
4. 数据存储与管理
（1）虚拟磁盘定义
磁盘标识 存储位置 权限 用途
U: USB 闪存 读写 存储用户波形 / 设置文件
M: 内部闪存 读写 存储常用波形 / 设置
P: 内部预定义区 只读 存储出厂预设波形（如正弦、方波）
（2）存储 / 加载指令
保存通道 1 波形到 USB：MMEMory:STORe:TRACe EMEMory1,"U:/WAVE1.TFWX"
从 USB 加载设置到内存 1：MMEMory:LOAD:STATe 1,"U:/SET1.TFS"
删除 USB 中文件：MMEMory:DELete "U:/OLD.TFWX"
状态与事件管理
1. 状态寄存器体系
符合 IEEE 488.2 与 SCPI 标准，核心寄存器如下：
寄存器名称 功能 关键位含义
状态字节寄存器（SBR） 汇总设备状态 OSB（操作状态）、ESB（事件状态）、MAV（消息可用）
标准事件状态寄存器（SESR） 记录核心事件 OPC（操作完成）、CME（命令错误）、EXE（执行错误）
操作条件寄存器（OCR） 记录操作状态 CAL（校准中）、SWE（扫描中）、WTRIG（等待触发）
2. 错误代码体系
错误代码分 “标准错误”（-100~-499）与 “设备特定错误”（1~32767），常见示例：
错误代码 类型 描述
-100 命令错误 命令语法错误（如拼写错误）
-222 执行错误 参数超范围（如频率设为 1000MHz，超出 250MHz 上限）
-350 设备错误 错误队列溢出（超过 64 条事件）
1101 校准错误 CH1 内部偏移校准失败
2305 自检错误 CH1 输出增益自检失败
3. 错误查询
查询下一条错误：SYSTem:ERRor:NEXT?，返回格式如-222,"Data out of range"
维护与故障排除
1. 维护规范
清洁：外表面用干 lint-free 布或 75% 异丙醇擦拭，禁用水 / 溶剂 / 研磨剂，禁水分进入设备内部。
维修限制：无用户可修部件，序列号 C019999 及以下仅可调整 DC 偏移，其他故障需返厂。
2. 常见故障处理
故障现象 可能原因 排查步骤
无波形输出 输出未开启、参数超范围 1. 执行OUTPut1:STATe?确认输出状态；2. 检查频率 / 幅度是否在设备量程内
GPIB 无响应 地址冲突、电缆故障 1. 确认 GPIB 地址唯一；2. 更换 GPIB 电缆；3. 重启设备与控制器
校准失败 环境温湿度超标、硬件故障 1. 确认环境 0℃~40℃/5%~85% RH；2. 执行DIAGnostic?自检；3. 若报错 1101~1216，返厂维修
