泰克AFG31000信號發生器在4200A平臺的遠程集成應用

泰克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）

4200A-SCS參數分析儀通過USB對AFG31000任意函數發生器進行程控

憶阻器單元基礎研究測試方案

憶阻器單元性能研究測試方案

低維神經元網絡陣列測試方案

三端器件節點神經元網絡陣列測試方案

自旋電子學 - 電輸運表征及器件測試

...

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。