Wir stellen vor: Labrador
An Bord befindet sich ein komplettes Arsenal elektronischer Instrumente: ein Oszilloskop, ein Funktionsgenerator, ein Netzteil, ein Logikanalysator und ein Multimeter. Dennoch ist es so klein wie ein Flash-Laufwerk und kostet so viel wie ein einzelnes Arduino-Schild.
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| A. Netzteilsteckdosen |
| B. Digitaler Ausgang |
| C. Ausgänge des Funktionsgenerators |
| D. Oszilloskop-/Multimeter-Eingänge |
| E. Logikanalysator-Eingänge |
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Elektronik zugänglich gemacht
Diese Instrumente sind lebenswichtig, und kein professioneller Ingenieur kann sein Handwerk ohne sie ausüben. Doch bis jetzt kann jedes Instrument Hunderte von Dollar kosten, sie sind so sperrig, dass sie eine eigene spezielle Bank benötigen, und sie sind mit so vielen Knöpfen und Reglern bedeckt, dass selbst erfahrene Benutzer manchmal verblüfft sind.
Das EspoTek Labrador ändert all das, indem es eine neue Art von Labor schafft. Es hat alle die gleichen Instrumente, aber es unterscheidet sich in drei wichtigen Punkten. Der Labrador ist:
- günstiger
- viel kleiner
- viel einfacher zu bedienen
Es ist ein Elektroniklabor, das Sie in Ihre Tasche stecken können und das nur einen Bruchteil von normalen Tischwerkzeugen kostet. So können jetzt Doktoranden, die sich von Linsen und Reis ernähren, Erfinder, die in einer briefmarkengroßen Wohnung arbeiten, und die nächste Generation von Machern aus allen Ländern der Erde Zugang zu allen Werkzeugen des Handwerks haben. Schauen wir uns genauer an, wie der Labrador das erreicht.
Es ist einfach zu bedienen
Der EspoTek Labrador wird direkt in ein lötfreies Steckbrett gesteckt und über microUSB mit jedem Windows-, Mac- oder Linux-Computer verbunden. Über eine benutzerdefinierte Softwareschnittstelle können Sie Ihre Wellenformen auf dem Bildschirm sehen und mit ihnen interagieren. Sorgfältige Planung und viel Arbeit wurden darauf verwendet, die Benutzeroberfläche für Elektronik-Neulinge intuitiv zu gestalten, während sie für diejenigen, die mit den Instrumenten vertraut sind, leistungsfähig bleibt. Erfahrene Ingenieure, keine Angst - Sie können beispielsweise die ADC-Verstärkung und die UART-Parameter manuell anpassen. Diese Art von Funktionen wurden gerade aus dem Hauptbildschirm entfernt, um die Dinge für neuere Benutzer sauber und einfach zu halten.
Es ist erschwinglich
Vom ersten Tag an war es das Ziel des Labrador-Projekts, ein Werkzeug zu entwickeln, das sich jeder leisten kann, vom unbezahlten Praktikanten in San Francisco bis zum Highschool-Schüler in São Paulo. In den letzten anderthalb Jahren wurden mehrere Überarbeitungen vorgenommen, wobei jede Komponente sorgfältig ausgewählt wurde, um Leistung und Zuverlässigkeit zu bieten und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten. Ganze Designs wurden verschrottet und Komponenten von Live-Boards abgerissen, und das Endergebnis spricht für sich. Labrador ist das günstigste Elektroniklabor der Welt.
Es ist sehr, sehr klein
Labrador ist winzig. Der aktuelle Prototyp misst 31 mm x 38 mm x 23 mm und wiegt nur 10 g. Der nächste Prototyp wird noch kleiner. Es genügt zu sagen, Labrador frisst den wertvollen Stauraum Ihrer Wohnung nicht auf und kann überall hin mitgenommen werden. Debugging-Roboter im Zug, irgendjemand?
Es ist vollständig Open Source
Die gesamte Software ist unter der GPL und die gesamte Hardware unter Creative Commons lizenziert. Dadurch ist es Ihnen möglich, Ihren Labrador beliebig zu verbessern oder zu erweitern - und dies dann mit der wachsenden Open-Source-Community zu teilen.
Technische Spezifikationen
Bitte beachten Sie, dass diese Spezifikationen die typische Leistung der aktuellen Prototypen darstellen und in Zukunft geringfügigen Änderungen unterliegen können.
Spezifikationen auf einen Blick:
- Oszilloskop (2 Kanäle, 750 ksps)
- Arbitrary Waveform Generator (2 Kanäle, 1 MSPS)
- Netzteil (4,5 bis 15 V, max. 1,5 W, geschlossener Regelkreis)
- Logikanalysator (2 Kanäle, 3 MSPS pro Kanal, mit serieller Dekodierung)
- Multimeter (V/I/R/C)
- Software kompatibel mit Windows, OSX und Linux
Vollständige Spezifikationen
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| Oszilloskop |
Abtastrate |
750 ksps (geteilt) |
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Bits pro Abtastung |
8, 12¹ |
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Bandbreite |
~100kHz² |
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Eingangsspannungsbereich |
-20 V bis +20 V |
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Eingangsimpedanz |
1 MΩ |
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Anzahl der Kanäle |
2 |
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Kupplung |
AC/DC |
| Arbitrary Waveform Generator |
Wellenformtypen |
Sinus, Rechteck, Dreieck, Sägezahn, Arbitrary |
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Abtastrate |
1 MSPS |
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Abtasttiefe |
64 Abtastungen (CH1), 1500 Abtastungen (CH2) |
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Ausgangsspannungsbereich |
0,15 V bis 9,5 V |
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Bits pro Sample |
8 |
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Max. Strom |
10 mA³ |
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Ausgangswiderstand |
50 Ω |
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Anzahl der Kanäle |
2 |
| Variable Stromversorgung |
Spannungsbereich |
4,5 V bis 15 V |
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Max. Leistung |
~1,5 W |
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Anzahl der Ausgänge |
1 |
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Quellenimpedanz |
Vernachlässigbar |
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Brummspannung |
+-300 mV bei 10 V 10 mA, +-700 mV bei 10 V 100 mA |
| Logikanalysator |
Abtastrate |
3 MSPS pro Kanal |
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Unterstützte Spannung |
3,3 V, 5 V, 12 V |
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Anzahl der Kanäle |
2 |
| Digitaler Ausgang |
Spannung |
3,3 V |
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Quellenimpedanz |
50 Ω |
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Multimeter⁵ |
Eingangsimpedanz |
1 MΩ |
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Gemessene Parameter |
V, I, R, C |
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Spannungsbereich |
-20 V bis +20 V |
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Strombereich |
100 uA bis 10 A |
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Widerstandsbereich |
1 Ω bis 100 kΩ |
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Kapazitätsbereich |
10 pF bis 1 mF |
¹ - 12-Bit-Sampling ist bei 375 ksps verfügbar, nur auf einem Kanal.
² - Diese Zahl ist eine ungefähre "maximal erkennbare Frequenz", die von der Abtastrate bestimmt wird.
³ - Diese Zahl gilt für den Quellstrom. Der Strom fließt teilweise in den Operationsverstärker, der den Signalgenerator antreibt, und teilweise in einen 1k-Widerstand. Somit kann der maximale Senkenstrom berechnet werden, indem die Ausgangsspannung durch 1 k dividiert und 50 µA addiert werden. Diese Konfiguration wurde gewählt, damit kapazitive Lasten ohne signifikante Nichtlinearitäten getrieben werden konnten. Einfacher ausgedrückt bedeutet dies, dass der maximale Strom, den der Wellenformgenerator verarbeiten kann, reduziert wird, wenn Sie versuchen, Strom in den Wellenformgenerator durch die Verwendung einer externen Stromquelle zu treiben. (Dies ist für die meisten Menschen kein Problem.)
⁴ - Die Stromversorgung wird durch eine geschlossene Rückkopplungsschleife gesteuert, die sicherstellt, dass die Gleichspannung am Ausgang konstant bleibt. Es hat also nichtlineare Elemente, kann aber dennoch durch eine Thévenin-Schaltung mit Vth = Vo und Rth = 0 angenähert werden.
⁵ - Die Bereiche des Multimeters variieren je nach verwendetem Referenzwiderstand.