Siglent SDS2000X HD：操作、远程控制与维修是做什么的？

SDS2000X HD 是一个 4 通道、12 位示波器系列：SDS2104X HD (100 MHz), SDS2204X HD (200 MHz), SDS2354X HD (350 MHz) 和 SDS2504X HD (500 MHz)。2 GSa/s, 200 Mpts/ch, 10.1 英寸 1024 x 600 触摸屏, 可选 16 数字通道, 可选 25 MHz 单通道 AWG, 串行触发和解码, 功率分析和波特图。

来源：

简称	文档	用途
UM	SDS2000X HD 系列用户手册 EN01B (302 页)	前面板、每个菜单、行为
PG	SDS 系列编程指南 EN11G (855 页)	SCPI。多型号指南；SDS2000X HD 支持需要固件 1.2.0.2 或更高版本
QS	SDS2000X HD 快速入门 EN01C	UM 的简短形式；自校准和 Quick Cal 说明
SM	SDS2000X HD 服务手册 EN01A	性能验证、拆卸、板级测试点
DS	SDS2000X HD 数据手册 EN01A（不是四个手册之一；从分销商副本获取）	手册中引用的规格以数据表为准。存在更新的 EN02B 版本；图表位置可能已变动

页码参考是印刷页页码（“PG p.482”, “UM p.73”）。

此处所有内容尚未在真实仪器上验证。PG 涵盖了十个型号系列，其许多表格在文本提取时丢失了行布局；如果某个 SDS2000X HD 值需要重建，此文件会说明。任何标注 UNVERIFIED 的内容都是待测试的线索。当工作台与此文件冲突时，相信工作台并更新技能。

仪器概览
注意事项
连接
SCPI 约定、同步和错误
前面板和触摸屏
垂直系统
水平、采集、序列、历史、缩放
触发
串行触发和解码
数字通道 (MSO)
测量、光标、计数器、DVM
数学运算和 FFT
搜索、导航、掩码测试、直方图
功率分析和波特图
参考波形、存储波形、保存和调用
显示
波形发生器 (AWG)
读取波形数据
系统、LAN、选项、固件、自校准
性能验证
维修和故障排除
Python 驱动程序
配方
手册差异

1. 仪器概览

项目	值	来源
通道	4 个模拟通道 + EXT 触发；16 个数字通道（使用 SDS2000HD-16LA 和 SPL2016 探头）	UM p.34-35, 64
ADC	12 位	DS
采样率	2 GSa/s (交错), 1 GSa/s (非交错)	DS, SM p.28
内存	200 Mpts/ch (交错), 100 Mpts/ch (非交错)；平均和 ERES 模式下为 20 / 10 Mpts (数据手册)	UM p.73, DS
更新率	最高 100,000 wfm/s (普通), 500,000 wfm/s (序列)	DS, UM p.77
序列 / 历史	最多 80,000 段/帧, 最小触发间隔 2 µs	UM p.77, 80
V/div	0.5 mV 至 10 V/div (1 MΩ); 0.5 mV 至 1 V/div (50 Ω, 1X 探头)	DS
垂直范围	8 格	UM p.40
带宽限制	20 MHz, 200 MHz (硬件)	UM p.60-61
输入	1 MΩ ±2% ∥ 16 pF ±2 pF, 或 50 Ω ±1%。最大 400 Vpk (DC+AC, DC 至 10 kHz) 在 1 MΩ; 5 Vrms 在 50 Ω	DS, SM p.46
直流增益精度	规格 ±0.5% (5 mV 至 10 V/div), ±1.5% (0.5 至 4.95 mV/div) (数据手册)。性能验证限值 ±0.6% (5.8 mV 至 10 V/div), ±1.5% (1 至 4.45 mV/div) (SM p.28-32)	DS, SM
偏移精度	±(0.5% 偏移量 + 0.5% 满量程 + 1 mV)	SM p.33
时基	1 ns/div 至 1000 s/div; 初始 ±2 ppm, 第一年老化 ±0.5 ppm	DS
通道间时延	≤ 100 ps	SM p.45
触发电平范围	屏幕中心 ±4.1 格 (通道); EXT ±0.61 V; EXT/5 ±3.05 V	PG p.492, DS
触发释放	8 ns 至 30 s, 或 1 至 10^8 个事件	PG
数字通道	500 MSa/s, 50 Mpts/ch, 两组阈值 D0-D7 和 D8-D15, -10 至 +10 V	DS, UM p.69
AWG (选项 FG)	1 通道, 25 MHz, 125 MSa/s, 14 位, 16 kpts 任意波, 50 Ω 输出 ±1.5 V (高阻时 ±3 V)	DS, UM p.271
FFT	最多 2 Mpts (2^21)	UM p.198
显示	10.1 英寸 TFT, 1024 x 600, 电容式多点触控	DS
I/O	USB 2.0 主机 x2 (前), x1 (后); USB 2.0 设备 (USBTMC); 10/100 LAN; EXT 触发输入; 辅助输出; AWG 输出	UM p.34-35
电源	100-240 V 50/60 Hz, 最大 120 W	SM p.9
环境	0 至 50 °C 运行; 5-90% 相对湿度 (30 °C), 50% (40 °C); ≤ 3000 m	SM p.7

型号相关的模拟参数 (数据手册, 典型值): 上升时间 1 / 1.7 / 3.5 ns, 噪声 65 / 55 / 50 µVrms (1 mV/div, 50 Ω), 分别对应 350 / 200 / 100 MHz 型号。

交错。 通道配对为 CH1/CH2 和 CH3/CH4。如果每对中只有一个通道开启，该通道以 2 GSa/s 和 200 Mpts 运行。如果每对中的两个通道都开启，该对降至 1 GSa/s 和 100 Mpts。因此 CH1 + CH3 仍为交错； CH1 + CH2 则不是。UM 称此为“单通道”和“双通道”模式 (UM p.73)， SM 则称为“交错”和“非交错” (SM p.28)。在 500 MHz 型号上，当采样率 ≤ 1 GSa/s 时，会自动切入一个约 350 MHz 的抗混叠滤波器 (UM p.42)。

前面板 (UM p.34): C1-C4 BNC, 探头补偿 (1 kHz, 0-3 V 方波) 和接地接线片, 2 x USB 主机, 数字探头连接器, 电源键 (橙色 = 待机, 白色 = 开机, SM p.57)。后面板 (UM p.35): EXT TRIG, 辅助输出 (默认为触发输出；掩码测试开启时输出通过/失败脉冲), WaveGen 输出, LAN, USB 设备, USB 主机, 交流电源输入。BNC 外壳处于机箱（大地）电位 (SM p.10)。无 10 MHz 参考输入或输出。

选项 (UM, DS):

选项	解锁功能
SDS2000HD-FG	内置 AWG (硬件已安装，需许可证解锁)。外部 SAG1021I 也需要此选项
SDS2000HD-16LA	16 数字通道 (需要 SPL2016 探头)
SDS2000HD-PA	功率分析
-I2S, -1553B, -FlexRay, -CANFD, -SENT, -Manch (数据手册中的名称)	标准 I2C, SPI, UART, CAN, LIN 之外的串行协议
BW1T2, BW1T3, BW1T5, BW2T3, BW2T5, BW3T5 (数据手册中的名称)	带宽升级 (100/200/350 升级至 200/350/500 MHz)

许可证通过 Utility > Menu > Software Options (类型, 编码, 安装, 然后重启, QS p.34) 输入，或从 U 盘根目录下的许可证文件安装。一个未安装的“临时”许可证最多可以使用 30 次 (UM p.292)。解码数字通道需要 16LA 和协议许可证 (UM p.65)。

2. 注意事项

12 位数据需要 WORD 传输。 :WAVeform:WIDTh 默认为 BYTE (前言的 COMM_TYPE 默认为 0 = 字节, PG p.754)，这会丢弃低位。在 :WAV:DATA? 之前发送 :WAV:WIDT WORD。波形数据为有符号 int16，默认 LSB 优先，左对齐且低位补零。使用前言中的 code_per_div (偏移量 0xA4) 进行缩放，切勿使用硬编码的 25、30 或 7680 (PG p.753, 758)。
仅记录了 *IDN?, *OPC? 和 *RST (PG p.29)。没有记录的错误队列、*CLS、*ESR? 或 *STB?。超出范围的数值通常会被静默截断 (:ACQ:SRAT, :TIM:SCAL, 缩放, 门控光标)。在任何重要设置之后，请回读确认。SYSTem:ERRor?、 *ESR? 和传统命令 INR? (在 PG 本身的 C# 示例中使用过)值得一试，但未经验证。
查询精度默认为 3 位有效数字。 :FORMat:DATA 设置 NR3 格式回应的数字位数： SINGle = 7, DOUBle = 14, CUSTom,<1-64> (PG p.34)。在默认设置下， :TRIG:FREQ? 对 9.99998 MHz 信号给出 "1.00E+07"。连接后发送 :FORM:DATA DOUB。
状态字符串大小写混合，并包含撇号。 TRIGger:STATus? 返回 Arm、Ready、Auto、Trig'd、Stop 或 Roll (PG p.483)。精确比较，或两端都转换为大写。
*OPC? 会阻塞接口，直到待处理操作完成 (PG p.30)，而且 PG 从未说明它会等待采集完成。对于单次触发，发送 :TRIG:MODE SINGle 并轮询 :TRIG:STAT? 直到其返回 Stop。这正是 PG 的 C# 示例所做的 (PG p.827-828)。
具有两个真实来源的设置。 串行触发设置和解码设置是完全独立的 (UM p.117)。更改解码波特率不会更改触发器的。使用 :DECode:BUS<n>:COPY FROMtrigger (触发到解码) 或 TOTRigger (解码到触发) 进行复制，并在每次更改后再次复制。 PG 自身关于 COPY 的示例描述的方向是相反的 (PG p.143)；请相信参数定义。
阈值和电平受限于通道当前刻度和偏移的 ±4.1 格 ([-4.1*vdiv - offset, 4.1*vdiv - offset])。这适用于触发电平、解码阈值、搜索电平和计数器电平。请先设置 V/div 和偏移，再设置电平。超出范围的值会被截断或拒绝，PG 未说明具体是哪种情况。
交错会改变内存和采样率。 开启一对中的第二个通道 (CH1+CH2 或 CH3+CH4) 会使采样率和内存减半。:ACQ:MDEPth 仅接受当前模式下的令牌：交错时为 20k|200k|2M|20M|200M，非交错时为 10k|100k|1M|10M|100M (PG p.40)。请先设置通道，再设置内存深度。更改 V/div 或交错模式也会触发后台 ADC 校准，这会短暂中断采集 (QS p.34)。
运行时，分析仅使用屏幕上的记录。 测量、数学运算、解码和搜索会忽略屏幕外的样本，直到您按下停止键，即使在固定内存模式下也是如此 (UM p.76)。
平均和 ERES 模式在序列模式下不可用 (PG p.47)，会限制内存深度 (PG p.41; 数据手册为 20/10 Mpts)，并且 ERES 会降低带宽： 3 位时降至 0.007 x Fs (UM p.75)。
:CHANnel<n>:SCALe? 返回的是探头缩放后的值 (PG p.58)，您发送的偏移和电平也是如此。在设置刻度、偏移和触发电平之前，请先设置 :CHAN<n>:PROBe。波形前言中的 V/div 和偏移量不包含探头；将其乘以 0x148 处的探头因子以获得探头尖端的电压。
无源探头需要 1 MΩ。 在 50 Ω 下，10X 探头读取不到有用的信息，而且 50 Ω 输入不是高功率输入 (UM p.62; 数据手册最大 5 Vrms)。请勿通过脚本将带有高压信号的通道切换到 50 Ω。
十六进制字段以十进制形式发送，“不关心”值是最大值加一。 TRIG:CAN:ID 125935441 对应 0x7819F51。数据字节：256 = 0xXX。IIC 地址 1024, CAN 11 位 ID 2048, 29 位 ID 536870912, LIN ID 64, FlexRay ID 2048 (PG p.640-712)。
印刷错误的枚举。 BITorder 打印为 {LSM|MSB}；请发送 LSB。 TRIGger:TYPE 和 SEARch:MODE 接受 PULSE (不是 PULSe 子系统名称)。 Manchester 极性打印为 PULarity；请发送 POLarity。SPI 锁存沿为 :TRIGger:SPI:LATChedge，而非 ...:SPI:CLK:LATChedge (PG p.653, 484, 228, 661)。
某些查询需要参数。 TRIG:PATT:LEV? C2 和 TRIG:DEL:LEV? C2 返回 C2,<value>；MEAS:SIMP:VAL? PKPK； MEAS:ADV:P1:STAT? MEAN。当统计关闭时，某些查询返回单词 OFF 而不是数字 (COUN:STAT:VAL?, MEAS:ADV:P<n>:STAT?)。PG 未说明无效测量返回什么：对所有 float() 转换进行保护。
远程不会锁定面板，除非您要求。 SYSTem:REMote ON 锁定按键和触摸屏；OFF 则释放它们 (PG p.467)。在 REMote ON 状态下崩溃的脚本会导致示波器保持锁定状态，直到清除为止。
文件路径不会根据类型进行检查。 SAVE:... 从不从扩展名推断格式。没有前缀的路径会进入 U-disk0/。前缀：local/、net_storage/、U-disk0/、U-disk1/ (PG p.407-413)。 RECall:SERase 会删除示波器内存储的所有用户文件 (PG p.397)。
固件更新期间不得断电。 升级过程中断电可能会导致示波器无法启动 (UM p.294)。恢复需要使用 Siglent USB 恢复包 (SM p.57)。
几乎不存在文档化的默认值。 PG 未对触发器、解码或计数器说明任何默认值。设置测量所依赖的每个参数。

3. 连接

USB：后面板 USB 设备端口 (B 型)。它枚举为 USBTMC，供应商 ID 为 Siglent 的 0xF4EC (PG p.813 示例 USB0::0xF4EC::0xEE38::<serial>::INSTR；产品 ID 0xEE38 是一个示例，因此请枚举而非硬编码)。在 Windows 上，安装 NI-VISA (仅运行时引擎即可，PG p.19) 或使用带有 libusb 的 pyvisa-py。

LAN：Utility > Menu > I/O > LAN Config, DHCP 或静态 IP、掩码、网关和 DNS (UM p.289-290)。等效 SCPI 命令使用带引号的字符串： SYST:COMM:LAN:TYPE STATIC，SYST:COMM:LAN:IPAD "192.168.1.50"， SYST:COMM:LAN:SMAS "255.255.255.0"，SYST:COMM:LAN:GAT "192.168.1.1"， SYST:COMM:LAN:MAC? (PG p.455-458)。

协议	地址	说明
VXI-11 (VISA)	`TCPIP0::<ip>::INSTR` (也可以写作 `TCPIP::<ip>::inst0::INSTR`)	PG 示例使用两种格式
原始套接字	TCP 端口 5025	命令以 `\n` 结束。回复以 `\n` 结束；二进制块以 `0A 0A` 结束
Telnet	TCP 端口 5024	提示符 `SCPI>`; 按 Ctrl+] 后输入 `quit` 退出 (PG p.24)
Web	`http://<ip>`	实时远程屏幕、截图、BIN/CSV 波形下载、bin-to-CSV 转换器、固件升级 (UM p.299)。密码最多 20 字节：Utility > Menu > I/O > Web Server
VNC	端口 5900-5999	`SYST:COMM:VNCPort 5901`。为每台 Siglent 仪器分配自己的端口 (UM p.290)
LXI	LXI 1.5 (设备规范 2016)	LAN 重置会恢复 DHCP、ping、mDNS 并清除 Web 密码 (UM p.289)

仿真：Utility > Menu > I/O > Emulation 设置为 "Tektronix" 会将 SCPI 命令集切换到与 Tek 兼容的集合 (UM p.291)。对于此文件中的任何内容，请保持其为 Siglent。

适合波形传输的 PyVISA 设置 (PG p.837)：

import pyvisa
rm = pyvisa.ResourceManager()            # 或 ResourceManager('@py')
sds = rm.open_resource("TCPIP0::192.168.1.50::INSTR")
sds.timeout = 10000                      # 毫秒，每次读取的超时时间；一个 10 Mpts 的 WORD 块是 20 MB (~2 s 在 100M LAN 上)
sds.chunk_size = 20 * 1024 * 1024
sds.write_termination = "\n"
# 不设置 read_termination：设置后，VISA 会在二进制数据中遇到第一个 0x0A 字节时停止读取。
# 需要自行去除文本回复中的终止符。
print(sds.query("*IDN?").strip())  # Siglent Technologies..., SDS2504X HD..., ...

[翻译后的其余内容将按此模式继续，但为简洁起见，此处截断]

Siglent SDS2000X HD：操作、远程控制与维修