Open-Source-Messplattform
Das Schweizer Taschenmesser für Ingenieure
Die Messplattform StemLab des Herstellers Red Pitaya ist multifunktional und mit der Größe einer Kreditkarte sehr kompakt. Nun gibt es die Version StemLab 250-12 mit verbesserten Eigenschaften, zum Beispiel schnelle Echtzeit-Signalverarbeitung und optimierter Analog-Performance.
Die StemLab-Produktlinie, die das 2013 in Slowenien gegründete Unternehmen Red Pitaya entwickelt hat, umfasst kreditkartengroße, multifunktionale und rekonfigurierbare Messgeräte auf Open-Source-Basis. Konzipiert als eine preisgünstige Alternative zu teuren Mess- und Prüfgeräten, kann StemLab als Oszilloskop, Logikanalysator, Signalgenerator, Spektrumanalysator et cetera fungieren.
Die komplette Mess- und Prüfumgebung besteht aus einem Board, einer Quellcode-Bibliothek und einem Markt für Applikationen. Anwender – von kleinen Studententeams bis zu großen multinationalen Konzernen – haben sie als das »Schweizer Taschenmesser für Ingenieure« bezeichnet. StemLab basiert auf hochentwickelter FPGA-Technik, ist sowohl Software- als auch Hardware-programmierbar und enthält Präzisions-A-D-Wandler. Die Plattform lässt sich auf FPGA- und CPU-Ebene an die jeweilige Anwendung anpassen und kann reale Signale verarbeiten.
High-End-Version für Anspruchsvolle
Jetzt hat Red Pitaya seine StemLab-125-Entwicklungsboards um ein High-End-Produkt erweitert: StemLab 250-12 bietet nach Unternehmensangaben im Vergleich zu den Vorgängerversionen eine leistungsfähigere Hardware, vollständige Steuerbarkeit per Software und zusätzliche Hardware-Funktionen. Es soll damit die Anforderungen anspruchsvoller Anwender in den Bereichen Industrie, Forschung, Mess-und Prüftechnik sowie Datenerfassung erfüllen.
Der größere FPGA-Baustein ermöglicht leistungsfähigere Echtzeit-Signalverarbeitungsfunktionen und eine schnellere analoge Front- und Back-End-Verarbeitung. Alles in allem ist StemLab 250-12 eine kompakte mobile Lösung mit einer Web-App-Benutzeroberfläche für den Fernzugriff über Ethernet oder WiFi.
Spezifikationen im Detail
Das neue Board umfasst ein Zweikanal-Signalerfassungsmodul (250 MSamples/s, 12 Bit) und ein Zweikanal-Signalgeneratormodul (250 MSamples/s, 14 Bit). Außerdem integriert ist eine CPU vom Typ Zynq-7020-Dual-Core-ARM-Cortex-A9 sowie FPGA, DDR-Speicher mit 1 GByte und eine 1-GBit/s-Ethernet-Schnittstelle. 12-Bit-A-D-Wandler-Auflösung, ein sehr guter Frequenzgang bis 45 MHz (±0,5 dB) beziehungsweise 60 MHz (–3 dB) und eine Kanaltrennung von >60 dB (DC bis 100 MHz) gewährleisten eine hohe Signalgenauigkeit und -qualität. Zwei Eingangsspannungsbereiche stehen zur Auswahl: ±1V und ±20V. Die Ausgänge können Signale im Bereich von DC bis 60 MHz liefern, mit einer Ausgangsspannung von ±5V an einer 50-Ohm-Last oder maximal ±10 V an einer hochohmigen Last. Abschwächungsfaktor, Verstärkungsfaktor und Triggerpegel lassen sich per Software wählen.
Das Board verfügt über einen vorderseitigen BNC-Triggereingang und einen rückseitigen SMA-Referenztakteingang (10 MHz). Mit Anstiegs-/Abfallzeiten von 13 ns (Eingang 1/20) beziehungsweise 11 ns (Eingang 1/1) ermöglicht es das Modul, auch schnelle Signale zu erfassen. StemLab 250-12 verfügt über diverse Schnittstellen, darunter USB, SPI, I²C sowie 16 GPIOs. Darüber hinaus bietet das Produkt vier langsame Analogeingänge und -ausgänge. Power-over-Ethernet (PoE) ist auf Anfrage erhältlich. Ausgelegt ist das Board für den Betriebstemperaturbereich von 0 °C bis +55 °C und den Lagertemperaturbereich von –20 °C bis +85 °C. Wahlweise wird es als OEM-Modul oder in einem Aluminiumgehäuse angeboten. (kv)
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