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如何用SCPI设置电源输出序列与示波器触发同步?

2026-01-12 09:39:10  点击:

  要通过SCPI指令实现电源输出序列与示波器的触发同步,需分步骤配置电源的序列输出、触发信号生成,以及示波器的触发模式和信号捕获。以下是具体操作流程和示例:

  一、电源端配置:输出序列与触发信号

  1. 设置电压/电流序列

  使用SCPI命令定义电源的输出序列(以电压为例):

  scpiVOLT:MODE LIST                  ; 启用列表模式LIST:VOLT 12. 24. 12. 0        ; 设置序列电压值(单位:V)

  LIST:DWEL 1. 0.5. 1. 0.2       ; 设置每步持续时间(单位:秒)

  LIST:STEP AUTO                  ; 自动步进模式

  说明:上述命令配置电源按顺序输出12V(1秒)、24V(0.5秒)、12V(1秒)、0V(0.2秒)。

  2. 配置触发输出

  在序列的特定步骤生成触发信号(如上升沿):

  scpiLIST:TOUT:BOST 0. 0. 1. 0      ; 在第3步开始时输出触发信号(TTL高电平)TRIG:OUTP:STAT ON               ; 启用触发输出

  TRIG:OUTP:COND ON               ; 输出开启时触发

  关键参数:

  LIST:TOUT:BOST:在指定步骤开始时触发(如第3步对应索引2.因SCPI从0开始计数)。

  触发信号需连接到示波器的EXT TRIG接口。

  二、示波器端配置:触发模式与信号捕获

  1. 设置触发源与模式

  配置示波器使用外部触发(EXT)和边沿触发(Edge):

  scpiTRIGger:MODE EDGE               ; 边沿触发模式TRIGger:SOURce EXT              ; 触发源为外部信号

  TRIGger:LEVel 2.0               ; 设置触发电平(根据电源触发信号电压调整)

  TRIGger:SLOPe POSitive           ; 上升沿触发

  说明:当电源在第3步输出触发信号时,示波器捕获波形。

  2. 配置采样与存储

  设置示波器采样率和存储深度以完整记录序列:

  scpiACQuire:SRATe 1E6               ; 采样率1MS/s(根据信号频率调整)ACQuire:MODE AVERage            ; 平均模式减少噪声(可选)

  ACQuire:MEAN 16                 ; 平均次数16次

  HORIzontal:SCAL 0.5             ; 时基0.5秒/格(覆盖电源序列总时长)

  存储深度计算:若总时长为2.7秒(1+0.5+1+0.2),采样率1MS/s需至少2.7MS点存储深度。

  三、同步执行与验证

  1. 启动电源与示波器

  电源:发送触发命令启动序列输出:

  scpiTRIG:TRAN:SOUR BUS             ; 选择总线触发源INIT:TRAN                      ; 初始化触发系统

  TRIG:TRAN                      ; 立即触发输出

  OUTP ON                        ; 开启电源输出

  示波器:确保已处于等待触发状态(TRIGger:WAIT)。

  2. 验证同步

  波形检查:示波器应显示与电源序列完全对应的电压变化,且触发点对齐第3步的上升沿。

  时间对齐:使用示波器的光标功能测量触发点与序列步进的时间误差(应小于采样间隔)。

  四、完整SCPI命令流示例

  电源端(以Keysight N6700为例)

  scpi*RST                            ; 复位设备VOLT:MODE LIST

  LIST:VOLT 12. 24. 12. 0

  LIST:DWEL 1. 0.5. 1. 0.2

  LIST:STEP AUTO

  LIST:TOUT:BOST 0. 0. 1. 0

  TRIG:OUTP:STAT ON

  TRIG:OUTP:COND ON

  TRIG:TRAN:SOUR BUS

  INIT:TRAN

  TRIG:TRAN

  OUTP ON

  示波器端(以Rigol DS4000E为例)

  scpi*RSTTRIGger:MODE EDGE

  TRIGger:SOURce EXT

  TRIGger:LEVel 2.0

  TRIGger:SLOPe POSitive

  ACQuire:SRATe 1E6

  HORIzontal:SCAL 0.5

  SINGle                          ; 单次触发模式(捕获一次完整序列)

  五、关键注意事项

  触发信号电平:确保电源输出的触发信号电压(如TTL高电平≥2V)与示波器触发电平匹配。

  时序校准:若同步误差较大,可通过示波器测量触发信号与电源输出的延迟,调整序列步进时间补偿。

  通信接口:电源与示波器需通过同一控制器(如PC)协调触发,或使用硬件同步线(如PFI线)。

  设备兼容性:不同厂商的SCPI命令可能略有差异,需参考具体设备手册(如ITECH电源使用SOUR:LIST而非LIST:VOLT)。