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1. 软件概述
本软件是 Rigol DG5072 双通道函数/任意波形发生器的上位机控制程序，基于 PyQt5 开发，提供图形化界面控制信号发生器的各项功能。
主要功能
- 设备连接：支持 USB/串口 和 LAN 两种连接方式
- 通道控制：独立设置两个通道的波形、频率、幅度、偏移、相位
- 旋变模拟：模拟旋转变压器（Resolver）信号输出，支持固定角度、匀速旋转、加速/减速三种模式
- 示波器集成：连接 Rigol TBS1000C 示波器，实时读取测量数据和波形
界面布局
┌─────────────────────────────────────────┐
│ [信号发生器] [示波器] │ ← 模式切换
├─────────────────────────────────────────┤
│ 连接设置（USB/LAN） │
├─────────────────────────────────────────┤
│ [通道1] [通道2] [序列] [旋变模拟] [调制] │ ← 功能选项卡
├─────────────────────────────────────────┤
│ 状态栏 │
├─────────────────────────────────────────┤
│ [输出ON] [输出OFF] [查询ID] [清除] │ ← 快捷按钮
└─────────────────────────────────────────┘
2. 系统要求
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硬件要求
- Rigol DG5072 信号发生器
- USB 数据线 或 网线（用于连接信号发生器）
- （可选）Rigol TBS1000C 示波器
软件要求
- Windows 10/11 操作系统
- NI-VISA 驱动程序（用于 USB 连接）
- Python 3.11+ （源码运行时）
Python 依赖包
pip install pyserial pyqt5 matplotlib numpy pyvisa pyvisa-py
3. 安装与启动
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方式一：运行 exe 文件（推荐）
方式二：运行 Python 源码
cd Rigol_DG5072_Python
python dg5072_controller.py
方式三：使用启动脚本
双击 run.bat 自动启动程序。
4. 设备连接
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4.1 USB 连接
4.2 LAN 连接
4.3 连接状态
连接成功后，状态栏会显示设备 ID：
设备ID: Rigol Technologies,DG5072,DG5T253900286,00.01.13
5. 信号发生器控制
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5.1 通道设置
每个通道可独立配置：
| 波形 | SINusoid, SQUare, RAMP, NOISe, PRBS, ARB | 输出波形类型 |
| 频率 | 0.000001 Hz ~ 100 MHz | 输出频率 |
| 幅度 | 0.001 ~ 10 Vpp | 峰峰值电压 |
| 直流偏移 | -5 ~ +5 V | DC 偏移量 |
| 相位 | 0 ~ 360° | 输出相位 |
操作步骤：
5.2 输出控制
- 输出 ON：开启当前选项卡对应通道的输出
- 输出 OFF：关闭当前选项卡对应通道的输出
- 查询 ID：查询设备型号和序列号
5.3 序列输出
支持双通道独立配置多段序列，每段可设置：
- 开始时间、持续时间
- 波形、频率、幅度、偏移、相位
6. 旋变模拟功能
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6.1 功能简介
旋变模拟功能用于模拟旋转变压器（Resolver）的输出信号，用于测试电机控制器的旋变解码电路。
6.2 励磁信号设置
| 励磁频率 | 旋变励磁信号频率 | 4 kHz, 10 kHz |
| 励磁幅度 | 励磁信号峰峰值 | 2.0 ~ 19.8 Vpp |
预设规格：
- TSY1020 3X 10kHz：频率=10kHz，幅度=19.8Vpp，倍角=3X
- TSY1020 4X 10kHz：频率=10kHz，幅度=19.8Vpp，倍角=4X
- TSY1020 5X 10kHz：频率=10kHz，幅度=19.8Vpp，倍角=5X
- 标准 4kHz 1X：频率=4kHz，幅度=4Vpp，倍角=1X
6.3 旋变参数
| 变压比 K | 输出/励磁电压比 | 0.4 ~ 0.6 |
| 正交误差 | SIN/COS 串扰（arcmin） | 0 |
| 轴倍角 | 机械轴转1圈的电气周期数 | 1X ~ 5X |
| 输出相移 | 励磁到输出的相位差 | 0° |
6.4 运动模式
固定角度
输出恒定角度的 sin/cos 信号，用于静态测试。
- 设置角度（0° ~ 360°）
- 支持滑块和快速按钮（0°, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°）
匀速旋转
输出恒定转速的旋转信号。
- 设置转速（-30000 ~ +30000 RPM）
- 负值表示反向旋转
加速/减速
输出从初始转速到目标转速的加减速信号。
- 初始转速、目标转速
- 加速度（RPM/s）
- 初始角度
6.5 实时状态显示
运行时显示：
- 当前角度（°）
- 当前转速（RPM）
- CH1 (SIN) 电压
- CH2 (COS) 电压
- 运行时间
6.6 硬件接线
基本接线（内部AM调制模式）
DG5072 CH1 Output ──→ 电机控制器 SIN+ / SIN-
DG5072 CH2 Output ──→ 电机控制器 COS+ / COS-
阻抗匹配
DG5072 输出阻抗默认为 50Ω。如果负载不是 50Ω，需要设置正确的输出阻抗：
:SOURce1:IMPedance 223 ← 设置输出阻抗匹配实际负载
软件会自动根据设置配置输出阻抗。
注意事项
- 确保信号地（GND）可靠连接
- 差分励磁信号需使用隔离变压器或单端转换电路
- 避免信号过载（超过 RDC 芯片输入范围）
6.7 工作原理
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内部 AM 调制模式
软件使用 DG5072 的内部 AM 调制功能生成旋变信号：
CH1 输出 = A × (1 + m × sin(2π × f_mod × t)) × sin(2π × f_carrier × t)
CH2 输出 = A × (1 + m × cos(2π × f_mod × t)) × cos(2π × f_carrier × t)
其中：
- A = 振幅（变压比 × 励磁幅度）
- m = 调制深度（0 ~ 100%）
- f_mod = 调制频率 = 转速 × 倍角 / 60
- f_carrier = 载波频率 = 励磁频率
阻抗匹配
软件自动设置输出阻抗匹配实际负载，避免电压翻倍导致 RDC 芯片过载。
6.8 使用步骤
7. 示波器集成
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7.1 连接示波器
7.2 示波器控制
| 时基 | 时间/格 (s/div) |
| 垂直档位 | 电压/格 (V/div) |
| 通道 | CH1 ~ CH4 |
| 触发电平 | 触发阈值电压 |
| 触发模式 | AUTO / NORMAL / SINGLE |
7.3 测量数据
自动读取以下测量值：
- 频率、峰峰值、有效值、周期
- 上升时间、下降时间
- 正脉宽、负脉宽、占空比、正过冲
7.4 波形显示
实时显示示波器采集的波形数据，支持刷新和通道切换。
8. 常见问题与故障排除
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8.1 连接问题
问题：无法发现设备
- 检查 USB 线缆是否连接牢固
- 确认已安装 NI-VISA 驱动
- 尝试重新插拔 USB 线缆
- 检查设备是否已开机
问题：连接超时
- 检查网络连接（LAN 模式）
- 确认 IP 地址和端口号正确
- 检查防火墙设置
8.2 信号输出问题
问题：输出电压不正确
- 检查输出阻抗设置是否匹配负载
- 确认负载阻抗不是 50Ω 时，已设置正确的阻抗值
- 检查振幅和偏移设置
问题：波形失真
- 检查频率是否超出设备范围
- 确认振幅未超过设备最大输出
- 检查负载阻抗匹配
8.3 旋变模拟问题
问题：电机控制器转速跳动
- 检查输出阻抗是否匹配（软件自动设置）
- 确认励磁频率和幅度设置正确
- 检查倍角设置是否与电机控制器一致
- 确认接线正确（SIN/COS 未接反）
问题：转速值不正确
- 检查倍角设置：转速 = 调制频率 × 60 / 倍角
- 确认电机控制器的倍角配置与上位机一致
- 验证励磁频率设置
问题：停止后转速不稳定
- 正常现象：停止后 RDC 芯片会重新锁定
- 等待几秒后转速会稳定
8.4 日志文件
日志文件保存在程序目录下的 DG5072_log.txt，包含：
- 设备连接信息
- 所有 SCPI 指令和响应
- 错误信息和警告
附录 A：SCPI 指令参考
基础指令
| *IDN? | 查询设备标识 |
| *CLS | 清除状态寄存器 |
| *RST | 复位设备 |
| *WAI | 等待操作完成 |
输出控制
| :OUTPut{ch} ON | 开启通道输出 |
| :OUTPut{ch} OFF | 关闭通道输出 |
| :OUTPut{ch}:IMPedance {ohms} | 设置输出阻抗 |
| :OUTPut{ch}:LOAD {ohms|INFinity} | 设置负载阻抗 |
波形设置
| :SOURce{ch}:FUNCtion:SHAPE {shape} | 设置波形类型 |
| :SOURce{ch}:FREQuency:FIXed {freq} | 设置频率 |
| :SOURce{ch}:VOLTage:LEVel:IMMediate:AMPLitude {amp} | 设置振幅 |
| :SOURce{ch}:VOLTage:LEVel:IMMediate:OFFSet {offset} | 设置偏移 |
| :SOURce{ch}:PHASe:ADJust {phase} | 设置相位 |
AM 调制
| :SOURce{ch}:MOD:STATe ON/OFF | 开启/关闭调制 |
| :SOURce{ch}:MOD:TYPe AM | 设置调制类型为 AM |
| :SOURce{ch}:MOD:AM:SOURce INTernal/EXTernal | 设置调制源 |
| :SOURce{ch}:MOD:AM:DEPTh {depth} | 设置调制深度 (0-100%) |
| :SOURce{ch}:MOD:AM:INTernal:FREQuency {freq} | 设置内部调制频率 |
ARB 模式
| :SOURce{ch}:FUNCtion:USER VOLATILE | 切换到 ARB 模式 |
| :SOURce{ch}:FUNCtion:ARB:FILTer STEP | 设置插值滤波器 |
| :SOURce{ch}:DATA:DATA VOLATILE,{data} | 上传波形数据 |
| :SOURce{ch}:FUNCtion:ARB:SRATE {rate} | 设置采样率 |
| :SOURce{ch}:FUNCtion:ARB:SRATE:IMMediate {rate} | 立即更新采样率 |
附录 B：版本历史
| 1.0 | 2026-06-01 | 初始版本，支持基本信号控制和旋变模拟 |
附录 C：技术支持
如有问题或建议，请查看日志文件 DG5072_log.txt 并提供以下信息：
- 软件版本
- 操作步骤
- 错误现象
- 日志文件内容 下载链接+NI Visa安装包
