信号发生器的自检程序是设备启动时或用户主动触发时执行的一系列硬件和软件诊断测试，用于验证设备各模块（如电源、频率合成、输出控制等）是否正常工作。不同品牌和型号的自检流程可能略有差异，但通常遵循相似的逻辑框架。以下是自检程序的详细执行步骤及注意事项：
一、自检程序触发方式
开机自动执行
大多数信号发生器在通电后会默认运行自检程序（如罗德与施瓦茨SMW200A、是德科技E8257D），屏幕会显示自检进度条或状态信息。
用户手动触发
二、自检程序执行流程
1. 初始化阶段
- 硬件复位：对CPU、FPGA、DAC/ADC等核心芯片进行复位操作，清除残留状态。
- 固件加载：从内部Flash或EEPROM读取固件程序，初始化操作系统（如VxWorks或嵌入式Linux）。
- 屏幕显示测试：检查显示屏背光、像素点是否正常（如泰克DPO2024会显示测试图案）。
2. 关键模块测试
- 电源模块测试
- 检测各电压轨（如+5V、+12V、-12V）是否稳定，偏差需在±5%以内。
- 示例：罗德与施瓦茨SMBV100A会通过ADC采样电源电压，并与参考值对比。
- 频率合成器测试
- 验证锁相环（PLL）是否能锁定目标频率（如1GHz、10GHz）。
- 检测VCO（压控振荡器）调谐电压是否在合理范围内（如0.5V~4.5V）。
- 示例：是德科技E8257D会输出10MHz参考信号，通过内部计数器验证频率精度。
- 输出幅度测试
- 检查DAC输出电压是否匹配设定值（如0dBm对应1Vpp）。
- 检测衰减器/放大器是否响应控制信号（如通过继电器切换衰减量）。
- 示例：泰克AFG3022C会输出1kHz正弦波，用内部ADC采样幅度并显示误差值。
- 接口测试
- 验证GPIB、LAN、USB等通信接口是否能正常传输数据。
- 示例：斯坦福研究系统SG394会通过LAN接口发送测试数据包，确认网络连接状态。
3. 存储与校准测试
- 非易失性存储器（NVRAM）测试
- 读取/写入校准参数、用户配置等数据，验证存储器可靠性。
- 示例：罗德与施瓦茨SMW200A会检查校准数据是否在有效期内（通常1年）。
- 校准状态检查
- 对比当前校准参数与出厂默认值，提示用户是否需要重新校准。
- 示例：是德科技N5171B会显示校准有效期剩余天数。
三、自检结果解读与处理
1. 自检通过（PASS）
- 表现：屏幕显示
Self-Test Passed或所有测试项标记为绿色（如泰克AWG70000系列）。 - 操作：设备可正常使用，无需进一步干预。
2. 自检失败（FAIL）
- 表现：屏幕显示错误代码（如
Error 704）或红色警告标志，可能伴随蜂鸣声。 - 处理步骤：
- 记录错误代码：通过屏幕显示或日志文件（如
SYSTem:ERRor:LOG?命令获取）定位故障模块。 - 参考手册：查阅设备手册中的错误代码表（如罗德与施瓦茨《SMBV100A Operating Manual》第5章）。
- 基础排查：
- 检查电源线、接口连接是否松动。
- 重启设备或恢复出厂设置（如
SYSTem:FACTory:RESTore命令）。
- 深入维修：
- 电源故障：更换电源模块或修复焊接点。
- 频率合成器故障：校准PLL环路滤波器或更换VCO芯片。
- 输出故障：检查DAC/ADC电路或衰减器继电器。
四、不同品牌自检程序差异
| 品牌 | 自检特点 | 典型错误代码示例 |
|---|
| 罗德与施瓦茨 | 自检项目详细（如分频段测试高频模块），错误代码包含模块编号（如SMW:ERR:701） | 701（RF板故障） |
| 是德科技 | 支持远程自检（通过SCPI命令），错误日志可导出为CSV文件 | 704（频率合成器故障） |
| 泰克 | 自检进度可视化（进度条+百分比），支持中断后继续测试 | ERR-05（控制板故障） |
| 斯坦福研究系统 | 侧重环境适应性测试（如温度漂移检测），错误代码包含环境参数 | TEMP-ERR（温度超限） |
五、自检程序优化建议
- 定期执行：建议每月运行一次完整自检，尤其在设备运输或环境变化后。
- 备份校准数据：自检前通过
SYSTem:CALibration:DATA?命令备份校准参数，防止数据丢失。 - 模拟故障测试：对关键模块（如电源）进行人为故障注入（如断开连接），验证自检程序能否准确报错。
