AFG31000函数发生器在4200A平台下的远程集成应用

概述

AFG31000任意函数发生器可通过USB远程控制，具备内置波形应用与实时监测功能，支持脉冲与任意波形生成，频率覆盖25MHz至250MHz（视型号而定）。其命令基于SCPI标准，便于集成自动化测试流程。

自Clarius V1.11起，Keithley 4200A-SCS参数分析仪可通过USB与AFG31000联动，实现在材料或器件测试中灵活调用激励波形。本应用笔记将介绍如何在4200A平台中完成AFG31000的配置与控制。

图1. AFG31000系列任意函数发生器（AFG31102）

连接AFG31000与4200A-SCS

AFG31000可通过USB A转B通信线与4200A-SCS连接。电缆的USB B端口连接到 AFG31000 后面板上的相应端口。然后将电缆的USB A端口连接到4200A-SCS上的任何一个USB A端口，4200A-SCS前后面板上各有4个USB A端口。USB连接如图2所示。

图2. 从4200A-SCS到AFG31000的USB连接

在配置软件KCon中添加AFG31000

一旦AFG31000通过USB线连接到4200A-SCS，AFG31000需要先添加到Keithley配置程序或KCon中。KCon应用程序管理着由Clarius软件控制的测试系统组件之间的配置和互连。在4200A-SCS的桌面上可以找到KCon应用程序。要在KCon中添加AFG31000，点击窗口顶部的Update按钮，如图3所示。

图3. KCon更新按钮

通过选择Update，程序自动检测并将AFG31000添加到系统配置中。如果只连接一个AFG31000，则会出现一个名为AFG1的仪器，如图4所示。KCon最多支持4台AFG31000，因此如果连接4台AFG31000，系统配置中将出现AFG1-AFG4。一旦在KCon中加入AFG31000，它就可以通过Clarius进行远程控制了。

图4. KCon系统配置与添加的信号发生器AFG1

用AFG31000指令库

一个AFG31000指令库被添加到Clarius V1.11配置AFG31000 到不同的波形，然后输出这些波形。这个名为AFG31000_examples_ulib的用户库提供了一个通过Clarius控制AFG31000的示例。表1显示了AFG31000_examples_ulib中四个用户模块的描述和可设置参数。

表1. AFG31000_examples_ulib的用户模型

afg31000_segarb_file_load_Xch用户模块将作为文件名加载到AFG31000和输出的任意波形文件的输入。要查看AFG31000的内部或USB驱动器存储上的用文件，请从AFG31000的主屏幕转到ArbBuilder应用程序，如图5中蓝色突出显示的图标所示。

一 旦 进 入ArbBuilder应用程序，选择位于左下角的open，所有可用的文件，包括内部存储和连接到AFG31000的USB盘的文件，都将显示在AFG31000的屏幕上，如图6所示。存储在U盘上的可用文件也可以通过将U盘连接到计算机并查找具有tfwx文件扩展名的文件来查看。

图6. 内部存储中可用文件的视图 ( 上 )，和 USB 存储 ( 下 )。

要创建和保存任意波形文件并与afg31000_segarb_

file_load_Xch用户模块一起使用，也可以使用ArbBuilder应用程序。有关如何使用ArbBuilder应用程序创建任意波形的说明，请参阅tek.com上的AFG3100系列任意函数生成器用户手册。

使用内置库的测试和项目

为方便起见，四个AFG31000测试和一个项目已添加到Clarius内置库中。这些测试是使用AFG31000_examples_ulib用户库创建的。为afg31000-config-output的项目有四个测试，每个测试对应于前面描述的四个用户模块中的一个。表2显示了项目中用于每个测试的用户模块。

表2. 每个测试的用户模块

通过在搜索栏中输入关键字AFG31000，AFG，31000，Arbitrary Function Generator，Arbitrary Waveform，或者Function Generator，可以很容易地在Select视图的各自部分中找到这些测试和项目，如图7所示。

图7. AFG测试搜索

afg31000-config-output项目中的afg31000-config-2ch测试的默认设置如图8所示。适用于每个通道的可设置参数显示在各自通道后标记的组中。可用的 AFG，如配置在KCon，可以在仪器组下进行选择。

图8. afg31000-config-2ch测试配置视图

运行其中一个测试后，如果测试成功运行，则返回值0将返回到Analyze视图中的Clarius工作表。如果返回任何其他值，则测试未能发送所选测试的配置视图中设置的波形。图9显示了AFG31000成功输出后的结果。

图9. 测试成功后返回值

afg31000-config-2ch测试运行的配置如图10所示。配置到通道1的波形是频率为50kHz的方波，幅度为5Vpp，偏移量为0V；波形被设置为输出5个周期。配置到通道2的波形是频率为50kHz的正弦波，幅度为5Vpp，偏移量为0V；波形被设置为输出10个周期。

图10. afg-config-2ch测试运行配置视图

当测试运行时，设置通过USB使用NI-Visa将SCPI命令发送到AFG31000。设备参考图10，结果可以在图11中的AFG31000屏幕上看到。

图11. AFG31000设置发送后的基本模式

一旦设置发送到AFG31000的通道并打开输出，通道将被同时触发。来自AFG31000的波形的最终输出可以在示波器屏幕上查看，如图12：使用泰克MSO56示波器捕获波形。

图12. MSO56示波器捕获的波形由AFG31000输出

一旦通道完成设置波形的发送，AFG31000对应的通道输出将被关闭。一旦AFG31000的通道在完成输出后被关闭，Clarius软件将返回状态值0，如图9所示。帮助窗口列出了除0以外的返回值的描述。

结论

使用Clarius V1.11或更高版本，4200A-SCS可以使用NI-VISA通过USB通信远程控制AFG31000。创建了一个新的用户库，使Clarius软件能够轻松控制 AFG31000。测试已经添加到库中，可以添加到项目中，以便自动化生成波形。