概述
AFG31000任意函數發生器可通過USB遠程控制,具備內置波形應用與實時監測功能,支持脈沖與任意波形生成,頻率覆蓋25MHz至250MHz(視型號而定)。其命令基于SCPI標準,便于集成自動化測試流程。
自Clarius V1.11起,Keithley 4200A-SCS參數分析儀可通過USB與AFG31000聯動,實現在材料或器件測試中靈活調用激勵波形。本應用筆記將介紹如何在4200A平臺中完成AFG31000的配置與控制。
圖1. AFG31000系列任意函數發生器(AFG31102)
連接AFG31000與4200A-SCS
AFG31000可通過USB A轉B通信線與4200A-SCS連接。電纜的USB B端口連接到 AFG31000 后面板上的相應端口。然后將電纜的USB A端口連接到4200A-SCS上的任何一個USB A端口,4200A-SCS前后面板上各有4個USB A端口。USB連接如圖2所示。
圖2. 從4200A-SCS到AFG31000的USB連接
在配置軟件KCon中添加AFG31000
一旦AFG31000通過USB線連接到4200A-SCS,AFG31000需要先添加到Keithley配置程序或KCon中。KCon應用程序管理著由Clarius軟件控制的測試系統組件之間的配置和互連。在4200A-SCS的桌面上可以找到KCon應用程序。要在KCon中添加AFG31000,點擊窗口頂部的Update按鈕,如圖3所示。
圖3. KCon更新按鈕
通過選擇Update,程序自動檢測并將AFG31000添加到系統配置中。如果只連接一個AFG31000,則會出現一個名為AFG1的儀器,如圖4所示。KCon最多支持4臺AFG31000,因此如果連接4臺AFG31000,系統配置中將出現AFG1-AFG4。一旦在KCon中加入AFG31000,它就可以通過Clarius進行遠程控制了。
圖4. KCon系統配置與添加的信號發生器AFG1
用AFG31000指令庫
一個AFG31000指令庫被添加到Clarius V1.11配置AFG31000 到不同的波形,然后輸出這些波形。這個名為AFG31000_examples_ulib的用戶庫提供了一個通過Clarius控制AFG31000的示例。表1顯示了AFG31000_examples_ulib中四個用戶模塊的描述和可設置參數。
表1. AFG31000_examples_ulib的用戶模型
afg31000_segarb_file_load_Xch用戶模塊將作為文件名加載到AFG31000和輸出的任意波形文件的輸入。要查看AFG31000的內部或USB驅動器存儲上的用文件,請從AFG31000的主屏幕轉到ArbBuilder應用程序,如圖5中藍色突出顯示的圖標所示。
一 旦 進 入ArbBuilder應用程序,選擇位于左下角的open,所有可用的文件,包括內部存儲和連接到AFG31000的USB盤的文件,都將顯示在AFG31000的屏幕上,如圖6所示。存儲在U盤上的可用文件也可以通過將U盤連接到計算機并查找具有tfwx文件擴展名的文件來查看。
圖6. 內部存儲中可用文件的視圖 ( 上 ),和 USB 存儲 ( 下 )。
要創建和保存任意波形文件并與afg31000_segarb_
file_load_Xch用戶模塊一起使用,也可以使用ArbBuilder應用程序。有關如何使用ArbBuilder應用程序創建任意波形的說明,請參閱tek.com上的AFG3100系列任意函數生成器用戶手冊。
使用內置庫的測試和項目
為方便起見,四個AFG31000測試和一個項目已添加到Clarius內置庫中。這些測試是使用AFG31000_examples_ulib用戶庫創建的。為afg31000-config-output的項目有四個測試,每個測試對應于前面描述的四個用戶模塊中的一個。表2顯示了項目中用于每個測試的用戶模塊。
表2. 每個測試的用戶模塊
通過在搜索欄中輸入關鍵字AFG31000,AFG,31000,Arbitrary Function Generator,Arbitrary Waveform,或者Function Generator,可以很容易地在Select視圖的各自部分中找到這些測試和項目,如圖7所示。
圖7. AFG測試搜索
afg31000-config-output項目中的afg31000-config-2ch測試的默認設置如圖8所示。適用于每個通道的可設置參數顯示在各自通道后標記的組中。可用的 AFG,如配置在KCon,可以在儀器組下進行選擇。
圖8. afg31000-config-2ch測試配置視圖
運行其中一個測試后,如果測試成功運行,則返回值0將返回到Analyze視圖中的Clarius工作表。如果返回任何其他值,則測試未能發送所選測試的配置視圖中設置的波形。圖9顯示了AFG31000成功輸出后的結果。
圖9. 測試成功后返回值
afg31000-config-2ch測試運行的配置如圖10所示。配置到通道1的波形是頻率為50kHz的方波,幅度為5Vpp,偏移量為0V;波形被設置為輸出5個周期。配置到通道2的波形是頻率為50kHz的正弦波,幅度為5Vpp,偏移量為0V;波形被設置為輸出10個周期。
圖10. afg-config-2ch測試運行配置視圖
當測試運行時,設置通過USB使用NI-Visa將SCPI命令發送到AFG31000。設備參考圖10,結果可以在圖11中的AFG31000屏幕上看到。
圖11. AFG31000設置發送后的基本模式
一旦設置發送到AFG31000的通道并打開輸出,通道將被同時觸發。來自AFG31000的波形的最終輸出可以在示波器屏幕上查看,如圖12:使用泰克MSO56示波器捕獲波形。
圖12. MSO56示波器捕獲的波形由AFG31000輸出
一旦通道完成設置波形的發送,AFG31000對應的通道輸出將被關閉。一旦AFG31000的通道在完成輸出后被關閉,Clarius軟件將返回狀態值0,如圖9所示。幫助窗口列出了除0以外的返回值的描述。
結論
使用Clarius V1.11或更高版本,4200A-SCS可以使用NI-VISA通過USB通信遠程控制AFG31000。創建了一個新的用戶庫,使Clarius軟件能夠輕松控制 AFG31000。測試已經添加到庫中,可以添加到項目中,以便自動化生成波形。
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原文標題:材料激勵一步到位:AFG31000函數發生器在4200A平臺下的遠程集成應用
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