Red Pitaya STEMlab 125-14 SoC Mess- und Test-Plattform
Vorteile des STEMlab 125-14 embedded T&M-Moduls für HF-Anwendungen
- Kompakt, offen und flexibel programmierbar.
- Programmierbar als Oszilloskop, Signal-Generator, Spektrum-Analysator, VNA und vieles mehr.
- Umfangreiche Ausstattung mit I/O und Schnittstellen, darunter LAN/Ethernet.
Red Pitaya STEMlab 125-14 SoC Mess- und Test-Plattform
Die preisgünstige DAQ-Plattform Red Pitaya STEMlab 125-14 eignet sich perfekt für Ausbildungs- und Hobbyzwecke sowie für professionelle Anwendungen, bei denen die Kostenoptimierung ein wichtiger Faktor ist. Das Mess- und Test-Modul basiert auf einem System-on-a-Chip (SoC). Es kann durch Programmierung/▸Apps als Oszilloskop, Spektrum-Analysator, LCR-Meter oder Netzwerk-Analysator betrieben werden. Red Pitaya STEMlab 125-14 ist sehr kompakt und wird mit Open-Source-Software geliefert. Das Gerät verfügt über eine solide Leistung dank 14 bit/125 Msps A/D- und D/A-Wandler sowie einem Xilinx Zynq 7010 FPGA. Der Hauptvorteil ist die Fernzugänglichkeit mit einer WEB-App-Benutzeroberfläche, die über Ethernet oder Wi-Fi zugänglich ist.
- SoC-Mess- und Test-Plattform im kompakten Format zum Erfassen und Erzeugen von HF-Signalen.
- Ethernet-Schnittstelle.
- Xilinx SoC (CPU und FPGA).
- Zwei schnelle analoge Eingänge und zwei Ausgänge.
- Möglichkeit der Integration in eigenes System/Produkt.
- Offener Software-Quellcode verfügbar.
- Arbeitet mit einem Linux oder Windows PC.
- Kann als Oszilloskop, Signal-Generator, Spektrum-, Bode-Analysator, Logik-Analysator, LCR-Meter (erfordert optionales Erweiterungs-Modul), Streaming-, SDR- oder Vektor-Netzwerkanalysator (erfordert optionales Erweiterungs-Modul) betrieben werden.
- Kann mit LabVIEW, MATLAB, Python oder Scilab ferngesteuert werden.
- Kann nach den Bedürfnissen des Anwenders umprogrammiert werden.
- Ein App-Marktplatz mit mehreren kostenlosen ▸Apps ist verfügbar.
Modell-Übersicht
| Modell | STEMlab 125-14 |
| Prozessor | Dual-Core ARM Cortex-A9 MPCore |
| FPGA | Xilinx Zynq 7010 |
| RAM | 512 MB (4 Gb) |
| System-Speicher | Micro-SD bis 32 GB |
| Schnittstellen | Ethernet 1 Gbit USB 2.0 Wi-Fi mit Wi-Fi-Dongle |
| HF-Eingänge | |
| Kanäle | 2 |
| Sample-Rate | 125 MS/s |
| Wandler-Auflösung | 14 bit |
| Spannungsbereich Vollausschlag | ±1 V/±20 V |
| Eingangskopplung | DC |
| Bandbreite | DC...60 MHz |
| Eingangsimpedanz | 1 MΩ |
| HF-Ausgänge | |
| Kanäle | 2 |
| Sample-Rate | 125 MS/s |
| Wandler-Auflösung | 14 bit |
| Spannungsbereich Vollausschlag | ±1 V |
| Last-Impedanz | 50 Ω |
| Kurzschluss-Schutz | Ja |
| Typische Ansteigs-/Abfall-Zeit | 2 V/10 ns |
| Bandbreite | DC...50 MHz |
| Erweiterungs-Anschluss | |
| Digital-I/Os | 16 |
| Analog-Eingänge | 4 Kanäle, 0...3,5 V, 12 bit |
| Analog-Ausgänge | 4 Kanäle, 0...1,8 V, 12 bit |
| Kommunikations-Schnittstellen | I2C, UART, SPI |
| Verfügbare Spannungen | +5 V, +3,3 V, -4 V |
| Synchronisation | Trigger-Eingang über Erweiterungs-Anschluss; Daisy-Chain-Anschluss über SATA-Anschluss |
| Kits | |
| Starter Kit (IZD0007) | Red Pitaya STEMlab 125-14 Modul SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) |
| Diagnostic Kit (IZD0005) | Red Pitaya STEMlab 125-14 Modul SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) Aluminium-Gehäuse Logik-Analysator Erweiterungs-Modul 2x Oszilloskop-Tastkopf 2x SMA-zu-BNC-Adapter 2x 50 Ω Terminierung 2x SMA T-Adapter Wi-Fi-Dongle |
| Ultimate Kit (IZD0008) | Red Pitaya STEMlab 125-14 Modul SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) Aluminium-Gehäuse Logik-Analysator Erweiterungs-Modul LCR-Meter-Modul und Zubehör 2x Oszilloskop-Tastkopf 2x SMA-zu-BNC-Adapter 2x 50 Ω Terminierung 2x SMA T-Adapter WiFi-Dongle |
| Calibrated Kit (IZD0004) | Red Pitaya STEMlab 125-14 Modul SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) Aluminium-Gehäuse Logik-Analysator Erweiterungs-Modul 2x Oszilloskop-Tastkopf 2x SMA-zu-BNC-Adapter 2x 50 Ω Terminierung 2x SMA T-Adapter WiFi-Dongle |
| Low Noise Starter Kit (IZD0030) | Red Pitaya STEMlab 125-14 Modul bestückt mit zusätzlicher linearer Analog-Power für analoge Stromversorgungen um das Rauschen der HF Ein- und Ausgänge zu reduzieren und damit die ENOB zu erhöhen SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) |
| Z7020 Low Noise Starter Kit (IZD0029) | Red Pitaya 125-14 Modul bestückt mit Xilinx Zynq 7020 SoC und zusätzlicher linearer Analog-Power für analoge Stromversorgungen um das Rauschen der HF Ein- und Ausgänge zu reduzieren und damit die ENOB zu erhöhen SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) |
| External Clock Starter Kit (IZD0031) | Red Pitaya STEMlab Modul für externen Takt SD-Karte (16 GB, Class 10) Ethernet-Kabel (1 m) Netzteil (5 V/2 A) Modifiziert für Nutzung eines externen Takt-Oszillators, was besonders für HF-Anwendungen wichtig ist, die mit anderen Frequenzen arbeiten und eine bessere Taktqualität oder Taktsynchronisation benötigen. ACHTUNG: Diese Variante benötigt ein externes Taktsignal von 125 MHz, um zu booten und für den Betrieb! Mit dieser Modifikation kann der Benutzer seine eigene Taktquelle für das Red Pitaya-Gerät über den E2-Erweiterungsanschluss bereitstellen. |
Kits im Vergleich
| Funktionen und Apps | STEMlab 125-14 | ||||||
| Kits | Starter (IZD0007) | Diagnostic (IZD0005) | Ultimate (IZD0008) | Calibrated (IZD0004) | Low Noise Starter (IZD0030) | Z7020 Low Noise Starter (IZD0029) | External Clock Starter (IZD0031) |
| Oszilloskop1) | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Signal-Generator1) | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Spektrum-Analysator1) | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Bode-Analysator1) | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Logik-Analysator1) | (✓) | ✓ | ✓ | ✓ | (✓) | (✓) | (✓) |
| LCR-Meter1) | (✓) | (✓) | ✓ | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) |
| VNA1) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) |
| Sensor-Erweiterung | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) | (✓) |
| Streaming | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| SDR | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| SCPI-Server (MATLAB, LabVIEW, Python) | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Jupyter-Notebook (Python) | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| Umfang der Kits | Starter (IZD0007) | Diagnostic (IZD0005) | Ultimate (IZD0008) | Calibrated (IZD0004) | Low Noise Starter (IZD0030) | Z7020 Low Noise Starter (IZD0029) | External Clock Starter (IZD0031) |
| Modul | STEMlab 125-14 | ||||||
| Netzteil | ✓ 5 V/2 A | ✓ 5 V/2 A | ✓ 5 V/2 A | ✓ 5 V/2 A | ✓ 5 V/2 A | ✓ 5 V/2 A | ✓ 5 V/2 A |
| Ethernet-Kabel | ✓ 1 m | ✓ 1 m | ✓ 1 m | ✓ 1 m | ✓ 1 m | ✓ 1 m | ✓ 1 m |
| SD-Karte | ✓ 16 GB | ✓ 16 GB | ✓ 16 GB | ✓ 16 GB | ✓ 16 GB | ✓ 16 GB | ✓ 16 GB |
| Acryl-Gehäuse | - | - | - | - | - | - | - |
| Aluminium-Gehäuse | - | ✓ | ✓ | ✓ | - | - | - |
| Wi-Fi-Dongle | - | ✓ | ✓ | ✓ | - | - | - |
| Oszilloskop-Tastkopf | - | ✓ 2x | ✓ 2x | ✓ 2x | - | - | - |
| Logik-Analysator-Tastkopf | - | - | - | - | - | - | - |
| Logik-Analysator-Kabel | - | - | - | - | - | - | - |
| Logik-Analysator-Erweiterungs-Modul | - | ✓ | ✓ | ✓ | - | - | - |
| SMA-zu-BNC-Adapter | - | ✓ | ✓ | ✓ | - | - | - |
| 50-Ω-Terminierung | - | ✓ | ✓ | ✓ | - | - | - |
| SMA T-Adapter | - | ✓ | ✓ | ✓ | - | - | - |
| LCR-Meter-Modul | - | - | ✓ | - | - | - | - |
| Sensor-Erweiterungs-Modul | - | - | - | - | - | - | - |
1) Die Software-Apps sind kostenfrei. Für den Einsatz mit den Red Pitaya-Modulen sind je nach App zusätzliche Hardware-Optionen (Logik-Analysator, LCR-Meter, VNA) erforderlich. Diese sind je nach Variante im Kit enthalten oder als optionales Zubehör erhältlich.
Häufig gestellte Fragen:
Frage: Was bedeutet SoC?
Antwort: SoC steht für "System on a Chip" (zu Deutsch: "Ein-Chip-System"). Es beschreibt die Integration des größten Teils eines Systems (in diesem Fall eines HF-Mess-Systems) in einen Chip. Diese Vereinigung vieler Funktionen in einem Chip hat die Vorteile eines geringeren Energieverbrauchs, einer Miniaturisierung des Systems und insgesamt einer Kosteneinsparung. Beim Red Pitaya besteht das System aus einem Dual-Core ARM Cortex-A9 MPCore Prozessor und einem FPGA vom Typ Xilinx Zynq 7010 oder 7020. Die Hardware stellt die Basis für ein HF-Mess-System bereit (2 Analog-Ein- und zwei Analog-Ausgänge, 16 Digital-Kanäle). Die Funktionalität wird durch die Programmierung bzw. bereits verfügbare Software-Apps bestimmt. So kann das Red Pitaya-System arbeiten als 2-Kanal Oszilloskop, 2-Kanal Signal-Generator, Logik-, Spektrum-, Bode-, Vektor-Netzwerk-Analysator (VNA) und LCR-Meter (für einige der Funktionen sind Erweiterungsoptionen erforderlich).
Frage: Was bekomme ich genau, wenn ich eine Red Pitaya-Platine bestelle?
Antwort: Die Red Pitaya Karten werden in Paketen ("Kits") angeboten. Je nach Varianten enthalten Sie eine Red Pitaya Platine und Zubehör. Im einfachsten Fall besteht das Zubehör aus SD-Karte, einem Netzteil und einem Ethernet-Kabel. Bei den "größeren" Paketen sind zum Beispiel Gehäuse, Tastköpfe und anderes Anschluss-Zubehör dabei (siehe Tabelle oben). Red Pitaya ist ein Open Source System. Es kann daher vom Anwender selbst programmiert werden - sogar auf FPGA-Ebene. Zudem sind eine Reihe von freien Apps verfügbar. Eine Übersicht finden Sie hier.
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