Red Pitaya STEMlab 125-14 SoC Mess- und Test-Plattform

Red Pitaya STEMLab 125-14

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.

Erhältliche Kits und Versionen

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/vier schnelle analoge Eingänge und zwei Ausgänge (2-Eingangs-Kanal-Modell).
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 125-14-2-Kanal	STEMlab 125-14-4-Kanal
Prozessor	Dual-Core ARM Cortex-A9 MPCore	Dual-Core ARM Cortex-A9
FPGA	Xilinx Zynq 7010	Xilinx Zynq 7020 SOC
RAM	512 MB (4 Gb)	512 MB (4 Gb)
System-Speicher	Micro-SD bis 32 GB	Micro-SD bis 32 GB
Schnittstellen	Ethernet 1 Gbit USB 2.0 Wi-Fi mit optionalem Wi-Fi-Dongle	Ethernet 1 Gbit USB 2.0 Wi-Fi mit optionalem Wi-Fi-Dongle
HF-Eingänge
Kanäle	2	4
Sample-Rate	125 MS/s	125 MS/s
Wandler-Auflösung	14 bit	14 bit
Spannungsbereich Vollausschlag	±1 V/±20 V	±1 V/±20 V
Eingangskopplung	DC	DC
Bandbreite	DC...60 MHz	DC...60 MHz
Eingangsimpedanz	1 MΩ	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	20
Analog-Eingänge	4 Kanäle, 0...3,5 V, 12 bit	4 Kanäle, 0...3,5 V, 12 bit
Analog-Ausgänge	4 Kanäle, 0...1,8 V, 12 bit	4 Kanäle, 0...1,8 V, 12 bit
Kommunikations-Schnittstellen	I2C, UART, SPI	I2C, UART, SPI
Verfügbare Spannungen	+5 V, +3,3 V, -4 V	+5 V, +3,3 V, -4 V
Synchronisation	Trigger-Eingang über Erweiterungs-Anschluss; Daisy-Chain-Anschluss über SATA-Anschluss	Trigger-Eingang über Erweiterungs-Anschluss; Daisy-Chain-Anschluss über SATA-Anschluss

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.

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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 (vier oder zwei 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.