Siglent SDS2000X HD：操作、遠端控制與維修

SDS2000X HD 是一個 4 通道、12 位元示波器系列：SDS2104X HD (100 MHz)、SDS2204X HD (200 MHz)、SDS2354X HD (350 MHz) 和 SDS2504X HD (500 MHz)。2 GSa/s、200 Mpts/通道、10.1 吋 1024 x 600 觸控螢幕、可選 16 個數位通道、可選 25 MHz 單通道 AWG、串列觸發與解碼、電源分析與波特圖。

來源：

簡稱	文件	用途
UM	SDS2000X HD 系列使用手冊 EN01B (302 頁)	前面板、所有選單、行為
PG	SDS 系列程式設計指南 EN11G (855 頁)	SCPI。多型號指南；SDS2000X HD 支援需韌體 1.2.0.2 或更高版本
QS	SDS2000X HD 快速入門 EN01C	UM 的簡短版本；自我校準和快速校準說明
SM	SDS2000X HD 服務手冊 EN01A	效能驗證、拆卸、電路板測試點
DS	SDS2000X HD 資料表 EN01A（非四本手冊之一；取自經銷商副本）	手冊中引用的規格來自資料表。存在較新的 EN02B 版本；圖表位置可能已變更

頁碼參考為印刷頁碼（「PG p.482」、「UM p.73」）。

此處內容尚未在真實儀器上驗證過。PG 涵蓋了十個型號系列，且其許多表格在文字擷取過程中遺失了行佈局；若 SDS2000X HD 的值需重新建構，本檔案會加以說明。任何標記為 UNVERIFIED 的項目都是待測試的線索。當實際儀器與此檔案不符時，請以實際儀器為準並更新此技能。

儀器一覽
注意事項
連接
SCPI 慣例、同步與錯誤
前面板與觸控螢幕
垂直系統
水平、擷取、序列、歷史、縮放
觸發
串列觸發與解碼
數位通道 (MSO)
量測、游標、計數器、DVM
數學與 FFT
搜尋、導航、遮罩測試、直方圖
電源分析與波特圖
參考波形、記憶體波形、儲存與叫出
顯示
波形產生器 (AWG)
讀取波形資料
系統、LAN、選項、韌體、自我校準
效能驗證
維修與故障排除
Python 驅動程式
範例
手冊不一致處

1. 儀器一覽

項目	數值	來源
通道	4 個類比 + EXT 觸發；搭配 SDS2000HD-16LA 和 SPL2016 探棒可達 16 個數位通道	UM p.34-35, 64
ADC	12 位元	DS
取樣率	交錯模式下 2 GSa/s，非交錯模式下 1 GSa/s	DS, SM p.28
記憶體	交錯模式下 200 Mpts/通道，非交錯模式下 100 Mpts/通道；平均和 ERES 模式下為 20 / 10 Mpts (DS)	UM p.73, DS
更新率	正常模式最高 100,000 wfm/s，序列模式最高 500,000 wfm/s	DS, UM p.77
序列 / 歷史	最多 80,000 個片段/影格，最小觸發間隔 2 µs	UM p.77, 80
V/div	1 MΩ 時 0.5 mV 至 10 V/div；50 Ω 時 0.5 mV 至 1 V/div (1X 探棒)	DS
垂直範圍	8 格	UM p.40
頻寬限制	20 MHz, 200 MHz (硬體)	UM p.60-61
輸入	1 MΩ ±2% ∥ 16 pF ±2 pF，或 50 Ω ±1%。1 MΩ 時最大 400 Vpk (DC+AC, DC 至 10 kHz)；50 Ω 時最大 5 Vrms	DS, SM p.46
DC 增益準確度	規格 ±0.5% (5 mV 至 10 V/div)，±1.5% (0.5 至 4.95 mV/div) (DS)。PV 限制 ±0.6% (5.8 mV 至 10 V/div)，±1.5% (1 至 4.45 mV/div) (SM p.28-32)	DS, SM
偏移準確度	±(偏移量的 0.5% + 滿量程的 0.5% + 1 mV)	SM p.33
時基	1 ns/div 至 1000 s/div；初始 ±2 ppm，第一年老化 ±0.5 ppm	DS
通道間延遲	≤ 100 ps	SM p.45
觸發電平範圍	螢幕中心 ±4.1 格 (通道)；EXT ±0.61 V；EXT/5 ±3.05 V	PG p.492, DS
等待時間	8 ns 至 30 s，或 1 至 10^8 個事件	PG
數位	500 MSa/s, 50 Mpts/通道，兩個閾值組 D0-D7 和 D8-D15，-10 至 +10 V	DS, UM p.69
AWG (選項 FG)	1 通道, 25 MHz, 125 MSa/s, 14 位元, 16 kpts 任意波形, 50 Ω 下 ±1.5 V (高阻抗下 ±3 V)	DS, UM p.271
FFT	最高 2 Mpts (2^21)	UM p.198
顯示	10.1 吋 TFT, 1024 x 600, 電容式多點觸控	DS
I/O	USB 2.0 主機 x2 (正面), x1 (背面)；USB 2.0 裝置 (USBTMC)；10/100 LAN；EXT 觸發輸入；Aux Out；AWG 輸出	UM p.34-35
電源	100-240 V 50/60 Hz, 最大 120 W	SM p.9
環境	操作溫度 0 至 50 °C；30 °C 時 5-90% RH, 40 °C 時 50%；海拔 ≤ 3000 m	SM p.7

型號相關的類比數據 (DS, 典型值)：350 / 200 / 100 MHz 型號在 1 mV/div 50 Ω 下的上升時間分別為 1 / 1.7 / 3.5 ns，雜訊分別為 65 / 55 / 50 µVrms。

交錯模式。 通道配對為 CH1/CH2 和 CH3/CH4。如果每對中只有一個通道開啟，則該通道以 2 GSa/s 和 200 Mpts 運行。如果一對中的兩個通道都開啟，則該對降至 1 GSa/s 和 100 Mpts。因此 CH1 + CH3 仍為交錯模式；CH1 + CH2 則不是。UM 稱之為「單通道」和「雙通道」模式 (UM p.73)，SM 則稱之為「交錯」和「非交錯」(SM p.28)。在 500 MHz 型號上，每當取樣率 ≤ 1 GSa/s 時，約 350 MHz 的反鋸齒濾波器會自動切換進來 (UM p.42)。

前面板 (UM p.34)：C1-C4 BNC、探棒補償 (1 kHz, 0-3 V 方波) 和接地端子、2 個 USB 主機、數位探棒連接器、電源鍵 (橙色 = 待機，白色 = 開啟, SM p.57)。背面 (UM p.35)：EXT TRIG、Aux Out (預設為觸發輸出；遮罩測試開啟時為通過/失敗脈衝)、WaveGen 輸出、LAN、USB 裝置、USB 主機、AC 輸入。BNC 外殼為機箱 (接地) 電位 (SM p.10)。沒有 10 MHz 參考輸入或輸出。

選項 (UM, DS)：

選項	解鎖功能
SDS2000HD-FG	內建 AWG (硬體已安裝，需授權解鎖)。外接 SAG1021I 也需此選項
SDS2000HD-16LA	16 個數位通道 (需使用 SPL2016 探棒)
SDS2000HD-PA	電源分析
-I2S, -1553B, -FlexRay, -CANFD, -SENT, -Manch (DS 名稱)	標準 I2C、SPI、UART、CAN、LIN 以外的串列協定
BW1T2, BW1T3, BW1T5, BW2T3, BW2T5, BW3T5 (DS 名稱)	頻寬升級 (100/200/350 升級至 200/350/500 MHz)

授權經由 Utility > Menu > Software Options (輸入類型、金鑰、安裝，然後重新啟動, QS p.34) 或從 USB 隨身碟根目錄的授權檔案載入。未安裝的「Temporary」授權最多可使用 30 次 (UM p.292)。解碼數位通道需要同時具備 16LA 和協定授權 (UM p.65)。

2. 注意事項

12 位元資料需要 WORD 傳輸。 :WAVeform:WIDTh 預設為 BYTE (前導碼的 COMM_TYPE 預設為 0 = byte, PG p.754)，這會丟棄低位元。請在 :WAV:DATA? 之前發送 :WAV:WIDT WORD。Word 是 signed int16，預設為 LSB 在前，左對齊且低位元補零。使用前導碼中的 code_per_div (偏移量 0xA4) 進行縮放，切勿使用硬編碼的 25、30 或 7680 (PG p.753, 758)。
僅記錄了 *IDN?、*OPC? 和 *RST (PG p.29)。沒有記錄的錯誤佇列、*CLS、*ESR? 或 *STB?。超出範圍的數值通常會被無條件限制而不發出警告（例如 :ACQ:SRAT、:TIM:SCAL、縮放、閘控游標）。在進行任何重要設定後，請讀回該設定。:SYSTem:ERRor?、*ESR? 和舊有的 INR? (用於 PG 自己的 C# 範例中) 都值得一試，但 UNVERIFIED。
查詢精度預設為 3 位有效數字。 :FORMat:DATA 設定 NR3 回覆攜帶多少位數：SINGle = 7, DOUBle = 14, CUSTom,<1-64> (PG p.34)。在預設情況下，:TRIG:FREQ? 對於 9.99998 MHz 的訊號會給出「1.00E+07」。請在連線後發送一次 :FORM:DATA DOUB。
狀態字串大小寫混雜，並包含撇號。 :TRIGger:STATus? 會回傳 Arm、Ready、Auto、Trig'd、Stop 或 Roll (PG p.483)。請精確比對，或將雙方都轉為大寫。
*OPC? 會封鎖介面，直到待處理操作完成 (PG p.30)，且 PG 從未說明它會等待擷取完成。對於單次觸發，請發送 :TRIG:MODE SINGle 並輪詢 :TRIG:STAT? 直到其讀數為 Stop。這也是 PG 的 C# 範例所做的 (PG p.827-828)。
具有兩個真實來源的設定。 串列觸發設定和解碼設定是完全獨立的 (UM p.117)。變更解碼鮑率不會變更觸發的鮑率。使用 :DECode:BUS<n>:COPY FROMtrigger (觸發複製到解碼) 或 TOTRigger (解碼複製到觸發) 進行複製，並在每次更改後再次複製。PG 自己的 COPY 範例對方向描述是相反的 (PG p.143)；請相信參數定義。
閾值和電平受限於通道當前刻度和偏移的 ±4.1 格 ([-4.1*vdiv - offset, 4.1*vdiv - offset])。這適用於觸發電平、解碼閾值、搜尋電平和計數器電平。請先設定 V/div 和偏移，再設定電平。超出範圍的值會被限制或拒絕，PG 未說明是哪一種。
交錯模式會改變記憶體和取樣率。 開啟一對中的第二個通道 (CH1+CH2 或 CH3+CH4) 會將取樣率和記憶體減半。:ACQ:MDEPth 僅接受當前模式的標記：交錯模式下為 20k|200k|2M|20M|200M，非交錯模式下為 10k|100k|1M|10M|100M (PG p.40)。請先設定通道，再設定記憶體深度。變更 V/div 或交錯模式也會觸發背景 ADC 校準，這會短暫中斷擷取 (QS p.34)。
運行時，分析僅使用螢幕上的記錄。 量測、數學、解碼和搜尋會忽略螢幕外的樣本，直到您按下停止鍵，即使在固定記憶體模式下也是如此 (UM p.76)。
平均和 ERES 在序列模式下不可用 (PG p.47)，會限制記憶體深度 (PG p.41；根據 DS 為 20/10 Mpts)，且 ERES 會降低頻寬：3 位元會留下 0.007 x Fs (UM p.75)。
:CHANnel<n>:SCALe? 是探棒縮放後的數值 (PG p.58)，您發送的偏移和電平也是如此。請在設定刻度、偏移和觸發電平之前先設定 :CHAN<n>:PROBe。波形前導碼中的 V/div 和偏移不包含探棒；要獲得探棒尖端電壓，請乘以偏移量 0x148 處的探棒係數。
被動探棒需要 1 MΩ。 在 50 Ω 下，10X 探棒讀不到有用的東西，且 50 Ω 輸入不是高功率輸入 (UM p.62；根據 DS 最大為 5 Vrms)。請勿從腳本中將帶有高電壓訊號的通道切換至 50 Ω。
十六進制欄位以十進制發送，而「不關心」是最大值加一。 :TRIG:CAN:ID 125935441 對應於 0x7819F51。資料位元組：256 = 0xXX。IIC 位址 1024, CAN 11 位元 ID 2048, 29 位元 ID 536870912, LIN ID 64, FlexRay ID 2048 (PG p.640-712)。
印刷錯誤的列舉。 BITorder 印為 {LSM|MSB}；請發送 LSB。:TRIGger:TYPE 和 :SEARch:MODE 接受 PULSE (而非 PULSe 子系統名稱)。Manchester 極性印為 PULarity；請發送 POLarity。SPI 鎖存邊緣為 :TRIGger:SPI:LATChedge，而非 ...:SPI:CLK:LATChedge (PG p.653, 484, 228, 661)。
某些查詢需要參數。 :TRIG:PATT:LEV? C2 和 :TRIG:DEL:LEV? C2 回傳 C2,<value>；:MEAS:SIMP:VAL? PKPK；:MEAS:ADV:P1:STAT? MEAN。當統計資料關閉時，某些查詢會回傳單詞 OFF 而非數字 (:COUN:STAT:VAL?、:MEAS:ADV:P<n>:STAT?)。PG 未說明無效的量測會回傳什麼：請保護每個 float() 轉換。
遠端控制不會鎖定面板，除非您要求。 :SYSTem:REMote ON 鎖定按鍵和觸控螢幕；OFF 解鎖 (PG p.467)。腳本在 REMote ON 狀態下崩潰會導致示波器保持鎖定，直到被清除。
檔案路徑不會根據類型進行檢查。 :SAVE:... 永遠不會從副檔名推斷格式。沒有前綴的路徑會前往 U-disk0/。前綴：local/、net_storage/、U-disk0/、U-disk1/ (PG p.407-413)。:RECall:SERase 會刪除示波器內儲存的所有使用者檔案 (PG p.397)。
韌體更新絕不能斷電。 升級過程中斷電可能導致示波器無法啟動 (UM p.294)。恢復需使用 Siglent USB 恢復套件 (SM p.57)。
幾乎沒有記錄的預設值。 PG 未說明觸發、解碼或計數器的任何預設值。請設定量測所依賴的每個參數。

3. 連接

USB：使用背面 USB Device 連接埠 (B 型)。它會列舉為 USBTMC，供應商 ID 為 Siglent 的 0xF4EC (PG p.813 範例 USB0::0xF4EC::0xEE38::<serial>::INSTR；產品 ID 0xEE38 僅為範例，因此請列舉而非硬編碼)。在 Windows 上請安裝 NI-VISA (執行階段引擎就足夠了, PG p.19) 或使用帶有 libusb 的 pyvisa-py。

LAN：Utility > Menu > I/O > LAN Config, DHCP 或靜態 IP、子網路遮罩、閘道和 DNS (UM p.289-290)。SCPI 等效命令使用帶引號的字串：: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)。

協定	位址	備註
VXI-11 (VISA)	`TCPIP0::<ip>::INSTR` (也使用 `TCPIP::<ip>::inst0::INSTR`)	PG 範例中兩種都使用
Raw socket	TCP 埠 5025	命令以 `\n` 結尾。回覆以 `\n` 結尾；二進制區塊以 `0A 0A` 結尾
Telnet	TCP 埠 5024	提示符號 `SCPI>`；按 Ctrl+] 然後輸入 `quit` 退出 (PG p.24)
Web	`http://<ip>`	即時遠端畫面、螢幕截圖、BIN/CSV 波形下載、bin-to-CSV 轉換器、韌體升級 (UM p.299)。密碼最長 20 位元組：Utility > Menu > I/O > Web Server
VNC	埠 5900-5999	`:SYST:COMM:VNCPort 5901`。為每個 Siglent 儀器指定自己的埠 (UM p.290)
LXI	LXI 1.5 (Device Spec 2016)	LAN Reset 會恢復 DHCP、ping、mDNS 並清除網頁密碼 (UM p.289)

模擬：Utility > Menu > I/O > Emulation 設為 "Tektronix" 會將 SCPI 指令集切換為 Tek 相容的指令集 (UM p.291)。對於本文中的任何內容，請將其保留為 Siglent。

適合波形傳輸的 PyVISA 設定 (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，每次讀取；一個 10 Mpt WORD 資料塊為 20 MB（100M LAN 上約 2 秒）
sds.chunk_size = 20 * 1024 * 1024
sds.write_termination = "\n"
# 請勿設定 read_termination：如果設定了，VISA 會在波形內遇到第一個 0x0A 位元組時停止二進制讀取。請自行處理純文字回覆。
print(sds.query("*IDN?").strip())  # Siglent

… [因翻譯而截斷]

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Siglent SDS2000X HD：操作、遠端控制與維修

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1. 儀器一覽

2. 注意事項

3. 連接

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