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Tektronix AFG1022 函数发生器
时间: 2025-11-21浏览次数：
Tektronix AFG1022 函数发生器
Tektronix AFG1022 函数发生器
基础信息
Tektronix 针对 AFG1022 双通道函数发生器 发布的官方编程指南，核心目标是指导用户通过 SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments，标准可编程仪器命令集） 实现仪器的自动化控制，适用于需要将 AFG1022 集成到测试系统（如生产线测试、实验室自动化）的工程师。
产品核心参数：2 个独立通道，每通道最高带宽 120MHz，支持正弦波、方波、脉冲波等 11 种波形；
支持接口：GPIB（符合 IEEE 488.2 标准）、USB-TMC（USB 2.0 High Speed，兼容 USBTMC 协议）；
软件兼容性：支持 TekVISA、NI-VISA 等主流 VISA 库，可通过 Python、C#、LabVIEW 等编程语言调用；
文档结构：按 “命令基础→功能控制→接口配置→错误处理→附录” 脉络组织，含大量命令示例与代码片段。
SCPI 命令基础（编程控制前提）
1. 命令结构与语法规则
AFG1022 的 SCPI 命令采用 层级式结构，通过冒号（:）分隔层级，便于按功能分类记忆，核心规则如下：
规则类别 具体说明 示例
层级结构 根命令（如:SOURce）+ 子命令（如:FREQuency），通道可省略（默认通道 1） 控制通道 1 频率：:SOURce:FREQ 1000（或:SOURce1:FREQ 1000）；控制通道 2：:SOURce2:FREQ 2000
大小写敏感性 命令大小写不敏感，参数枚举（如 ON/OFF）同样不敏感 :SOURce:WAVEform SIN 与 :source:waveform sin 等效
空格规则 命令与参数间、参数与参数间可加空格，不影响解析 :SOURce:FREQ 1000 与 :SOURce:FREQ 1000 等效
缩写规则 命令可使用前 3 个字符缩写（部分命令支持更长缩写） :SOURce 可缩写为 :SOU，:FREQuency 可缩写为 :FRE
2. 命令类型与数据格式
命令类型：
设置命令：用于配置仪器参数，格式为 “命令 + 参数”，无返回值；
示例：:SOURce:VOLTage:AMPlitude 5（设置通道 1 幅度为 5Vpp）。
查询命令：用于读取仪器当前参数，格式为 “命令 + 问号（?）”，返回对应值；
示例：:SOURce:VOLTage:AMPlitude?（查询通道 1 当前幅度，返回 “5.000000e+00”）。
数据格式：
数据类型 格式要求 示例
数值型 支持整数（1000）、小数（1.234）、科学计数法（1e6） 频率设置：:SOURce:FREQ 1.234e6（1.234MHz）
字符串型 需用双引号（"）包裹，支持字母、数字、特殊字符 保存设置：:SYSTem:SETup:SAVE "MY_SETUP1"
枚举型 预定义选项，需严格匹配（大小写不敏感） 波形选择：:SOURce:WAVEform SQUare（方波）、:SOURce:WAVEform TRIangle（三角波）
核心功能编程控制（按功能模块划分）
1. 基础波形生成与参数控制
AFG1022 支持 11 种标准波形，可通过 SCPI 命令选择波形类型并配置核心参数（频率、幅度、DC 偏移等），参数范围与对应命令如下：
功能模块 核心参数 参数范围 控制命令（通道 1 为例） 查询命令
波形选择 波形类型 正弦波（SINusoid）、方波（SQUare）、脉冲波（PULSe）等 11 种 :SOURce:WAVEform SINusoid :SOURce:WAVEform?
频率设置 输出频率 0.1Hz ~ 120MHz（正弦波 / 方波）；0.1Hz ~ 10MHz（脉冲波） :SOURce:FREQuency 1000（1kHz） :SOURce:FREQuency?
幅度设置 峰峰值幅度 10mVpp ~ 20Vpp（50Ω 负载）；20mVpp ~ 40Vpp（高阻负载） :SOURce:VOLTage:AMPlitude 5（5Vpp） :SOURce:VOLTage:AMPlitude?
DC 偏移 直流偏移电压 ±10V（50Ω 负载）；±20V（高阻负载） :SOURce:VOLTage:OFFset 2（+2V） :SOURce:VOLTage:OFFset?
方波占空比 方波高电平占比 10% ~ 90%（频率≤10MHz 时） :SOURce:PULSe:DCYCle 50（50%） :SOURce:PULSe:DCYCle?
2. 高级功能控制
（1）调制功能（AM/FM/PM）
支持幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM），可配置调制源（内部 / 外部）、调制深度等参数：
启用调制：:SOURce:MOD:STATe ON；
选择调制类型：:SOURce:MOD:TYPE AM（AM 调制）；
配置内部调制源频率：:SOURce:MOD:INTernal:FREQ 100（100Hz 调制信号）；
配置 AM 调制深度：:SOURce:MOD:AM:DEPTh 50（50% 调制深度）。
（2）触发与同步
支持内部触发（连续输出）、外部触发（受外部信号控制）、软件触发，适用于同步多设备测试：
选择触发源：:TRIGger:SOURce EXTernal（外部触发，触发信号接 rear panel 的 TRIG IN 接口）；
设置触发沿：:TRIGger:EDGE RISING（上升沿触发）；
执行软件触发：:TRIGger:IMMediate（立即触发一次输出）；
触发延迟：:TRIGger:DELay 0.1（触发后延迟 0.1 秒输出）。
（3）设置存储与调用
可将当前仪器配置（波形、参数、调制等）保存到内部存储区（支持 10 个用户设置），后续直接调用：
保存设置：:SYSTem:SETup:SAVE "SET1",1（将当前设置保存为 “SET1”，存储位置 1）；
调用设置：:SYSTem:SETup:LOAD 1（调用存储位置 1 的设置）；
删除设置：:SYSTem:SETup:DELETE 1（删除存储位置 1 的设置）。
3. 多通道控制（AFG1022 为 2 通道）
两个通道独立可控，通过在命令中添加2区分通道 2，示例如下：
通道 2 波形选择：:SOURce2:WAVEform TRIangle（通道 2 输出三角波）；
通道 2 频率设置：:SOURce2:FREQ 2000（通道 2 频率 2kHz）；
通道同步：:SOURce:SYNC:STATe ON（使通道 2 与通道 1 同步，相位一致）。
接口配置与通信实现
1. 支持的通信接口
AFG1022 提供两种编程接口，满足不同测试系统需求：
接口类型 标准协议 硬件要求 优势
GPIB IEEE 488.2 需 GPIB 卡（如 NI GPIB-USB-HS） 抗干扰性强，适合工业环境
USB-TMC USB 2.0 High Speed + USBTMC 标准 USB 线（A-B 型） 即插即用，无需额外硬件
2. 通信参数配置
GPIB 接口：默认地址为22，波特率115200，数据位8，停止位1，校验位None；可通过命令修改地址：:SYSTem:GPIB:ADDRess 23（设置为 23）。
USB-TMC 接口：无需手动配置参数，系统自动识别为 “USBTMC 设备”，通过 VISA 库可直接连接（资源名称通常为USB0::0x0699::0x0368::C012345::0::INSTR）。
3. 典型通信示例（Python + pyvisa）
以 “生成 1kHz 正弦波、查询幅度” 为例，步骤如下：
安装依赖库：pip install pyvisa pyvisa-py；
编写代码：
python
import pyvisa # 导入VISA库
# 1. 初始化资源管理器
rm = pyvisa.ResourceManager()
# 2. 连接AFG1022（资源名称通过rm.list_resources()查询）
afg = rm.open_resource("USB0::0x0699::0x0368::C012345::0::INSTR")
# 3. 发送命令：通道1输出1kHz正弦波，幅度5Vpp
afg.write(":SOURce:WAVEform SINusoid") # 选择正弦波
afg.write(":SOURce:FREQuency 1000") # 频率1kHz
afg.write(":SOURce:VOLTage:AMPlitude 5")# 幅度5Vpp
afg.write(":OUTPut:STATe ON") # 开启输出
# 4. 查询当前幅度
amplitude = afg.query(":SOURce:VOLTage:AMPlitude?")
print(f"当前幅度：{amplitude} Vpp")
# 5. 关闭连接
afg.close()
rm.close()
生成中
错误处理与调试
1. 错误码查询与解析
仪器执行命令出错时（如参数超出范围、语法错误），会记录错误码，可通过命令查询并定位问题：
查询错误：:SYSTem:ERRor?（返回格式：-221,"Parameter out of range"）；
常见错误码解析：
错误码 错误描述 可能原因 解决方案
-221 Parameter out of range 参数超出允许范围 检查参数是否在规定区间（如频率≤120MHz）
-102 Syntax error 命令语法错误 检查命令拼写（如:SOURce:FREQ 误写为:SOURce:FRE）
-256 Calibration required 仪器未校准，参数精度不保证 执行校准命令（:SYSTem:CALibrate）或联系售后
0 No error 命令执行成功 -
2. 状态寄存器与状态查询
通过读取状态寄存器，可获取仪器当前工作状态（如是否在输出、是否触发）：
操作状态查询：:STATus:OPERation:CONDition?（返回1表示正常运行，0表示待机）；
事件状态查询：:STATus:EVENT:CONDition?（返回事件状态码，如8表示触发完成）。
3. 调试工具
命令回显：启用:SYSTem:ECHO ON后，仪器会将接收到的命令返回，便于确认命令是否正确发送；
语法检查：发送命令前，可通过:SYSTem:CHECK:CMD "命令"检查语法（如:SYSTem:CHECK:CMD ":SOURce:FREQ 1000"）；
超时设置：在 VISA 库中设置超时时间（建议≥1000ms），避免因命令执行耗时过长导致通信中断（如afg.timeout = 2000）。
附录资源
命令索引：按 “源控制（Source）”“触发（Trigger）”“系统（System）” 分类的完整命令列表，含参数说明与示例；
示例程序：除 Python 外，还提供 C#、LabVIEW 的控制示例，覆盖波形生成、调制、触发等场景；
VISA 库兼容性：明确支持 TekVISA 4.0+、NI-VISA 5.0+，不建议使用旧版本；
固件版本说明：不同固件版本的命令差异（如某些高级命令需固件≥1.5.0）。
