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c't 10/2007 S. 124: System-Übersicht c't 10/2007 S. 130: IFP Interface-Platine

Beschreibung des kompletten Systems, IFP Interface-Platine mit Netzteil

• Kommunikationsmodul mit USB, RS-232 und Ethernet
• enthält Netzteil für ein c't-Lab-Modul
• Optogekoppelte, massefreie c't-Lab-Messmodule anschließbar
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 11/2007: ADA-IO und IO8-32 Universelles I/O-Modul

Erweiterbares Messmodul mit 8 bis 32 Ports und 8 A/D-Kanälen

• Grundplatine für bis zu 5 Mess- oder Port-Platinen
• mehrere Port-Platinen einsetzbar für bis zu 64 Port-Leitungen
• Einfacher A/D-Wandler mit 10 Bit Auflösung, 0..+10V Eingang
• Massefrei durch Opto-Isolation
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 12/2007: OUT8

und OUT8 Netz, Leistungs-Schaltstufen für IO8-32-Platine

c't 13/2007: AD16-8 und DA12-8

Wandler-Steckkarten für ADA-IO-Grundplatine mit Analog-Eingängen und -Ausgängen

• 12 oder 16 Bit Auflösung
• Ein-/Ausgangsspannung -10 bis +10V bipolar
• Hochstabile Referenzquelle
• Softwaremäßig kalibrierbar
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 15/2007: DDS Funktionsgenerator

Das DDS-Modul ist ein eigenständiger Funktionsgenerator mit dem DDS-Synthese-Chip AD9833 und den D/A-Wandlern AD7541 und LTC1257, angesteuert von einem ATmega32-Prozessor. Es weist folgende technische Daten auf:

• Massefrei durch Opto-Isolation
• Frequenzbereich 0..250 kHz (-3 dB: 0..500 kHz), Auflösung 0,1 Hz
• Wellenformen Sinus/Dreickeck/Rechteck/Logik
• Ausgangspegel -70..+14 dB auf 0,02 dB genau (Pegel-Auflösung 12 Bit, zusätzlicher passiver Abschwächer)
• Ausgangswiderstand <5 Ohm, liefert bis zu 100 mA
• Klirrfaktor Sinus ca. 0,05%
• Einstellbarer DC-Offset -10V .. +10V unabhängig vom Ausgangspegel (!), Auflösung 5 mV (12 Bit Genauigkeit)
• Burst- und Sweep-Funktionen
• Schaltbarer Eingang für externe Programmquelle (z.B. Rauschgenerator, MP3-Spieler, Soundkarten-Ausgang)
• Mess-Funktion mit True-RMS-Gleichrichter, 4 Bereiche 100 mV bis 100 V, Auflösung 10 Bit (1 mV im 1-V-Bereich, ca. 0,009 dB)
• Preiswerte Alternativ-Bestückung als Rechteck-Generator (Logikpegel oder 1Vss) möglich, 0..10 MHz mit 0,1 Hz Auflösung (erfordert andere Firmware, siehe BastelKiste)
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

16/2007: PS3-2 Stromversorgung und PM8 Bedienpanel

PS3-2 ist eine Doppel-Stromversorgungsplatine für den unabhängigen, voneinander elektrisch isolierten Betrieb von 2 Modulen.

• ergänzt IFP-Platine für zwei weitere Module
• 3 Trafos liefern 2 x 3 Spannungen
• hohe Ausgangsleistung auch für DDS-Platine unter Last
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

PM8 ist das Bedien-Panel mit "Endlos-Poti" (Inkrementalgeber) für den manuellen Betrieb aller Module

• 2 x 8-Zeichen-Display für Menüführung, Unterstützung durch alle c't-Lab-Module
• beschleunigter Drehgeber, bequeme Eingabe ähnlich Poti mit "Schwungmasse"
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 18/2007: LabVIEW

Einstieg in die LabVIEW-Programmierung (ein lötfreier Artikel!)

c't 19/2007: DCG Programmierbares Netzteil-Modul

Das DCG-Modul (im Bild vorn) ist ein programmierbares Netzteil mit folgenden Daten:

• Massefrei durch Opto-Isolation
• Ausgangsspannung 0..12V und 0..20V, zwei automatisch umgeschaltete Bereiche, erweiterbar auf 50V
• Ausgangsstrom 0..2mA bis 0..1A (2A) in 4 Bereichen, Auflösung 30nA/300nA/3µA/30µA
• volle 12 oder 16 Bit Genauigkeit in allen Strom- und Spannungs-Bereichen
• Mess-Funktion für Strom und Spannung (Ist-Werte) mit eigenem 16-Bit-A/D-Wandler
• Preiswerte Alternativ-Bestückung verwendet internen ATmega32-A/D-Wandler mit 10 Bit
• Sense-Eingänge zur Elimination von Spannungsabfällen auf den Messleitungen
• Brumm- und Rauschspannung <3mV
• Lastregelung innerhalb 100 µs (!)
• Prozent-Befehl für kontinuierliche Rampen innerhalb eines Bereiches
• Versorgung durch Festspannungs-Schaltnetzteil
• Bedien-Panel mit "Endlos-Poti" (Inkrementalgeber) für manuellen Betrieb
• Tracking-Funktion für weiteres DCG-Modul als gekoppeltes Doppel-Netzteil bei manuellem Betrieb
• Mess-Latenz ca. 6 ms, Ausgangs-Latenz ca. 10 ms
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

Es kann in zwei Versionen mit unterschiedlicher Wandler-Auflösung aufgebaut werden. Die Versorgung der Steuer-Elektronik erfolgt über ein PS3-2-Netzteilmodul (einer von zwei Ausgängen) oder das optionale DCP-Leistungsteil.

c't 20/2007: DCP Leistungsstufe für DCG

Das DCP-Modul (im Bild hinten) erweitert das DCG-Modul (vorn, hier mit PM8-Bedienpanel) für Ausgangsströme bis 30V/2A.

• Temperaturüberwachung des Längsregler-Transistors mit LM75 (I2C-Temperaturfühler)
• Zwangskühlung mit Prozessor-Lüfter
• Lüfter-Thermostat mit per Befehl einstellbarer Schalt-Temperatur
• Verlustleistungs-Reduktion durch Trafo mit 2 umgeschalteten Wicklungen
• Eigene Hilfsspannungs-Erzeugung statt IFP oder PS3-2
• Kühlkörper-Temperatur abrufbar über eigenen Parameter
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 26/2007: ACV Programmierbarer Audio-Vorverstärker

Soundkarten-Audio-Vorverstärker für Messzwecke, für Oszilloskop- und Audioanalysator-Anwendungen, auch für Recording geeignet

• Zweikanalig/Stereo, erleichtert Vergleichsmessungen
• Vollständig in c't-Lab eingebunden, ebenso Teilaufbau mit manueller Einstellung möglich
• 7 Verstärkungsstufen von -20 bis +50 dB in 10-dB-Schritten
• Zusätzlich stufenlose Abschwächung 0 bis -10 dB
• Pegelanzeige mit True-RMS-Wandler als Balken- oder Ziffernanzeige auf Panel-LCD
• Aufsteckbarer 24-Bit-ADC 48/96/192kHz mit Koax- und Opto-Ausgang für Digital Audio

Bild: Die 30-stufige (lineare!) Pegelanzeige bei Anschluss eines PM8-Panels reicht von -20 bis +6 dB. Der 0-dB-Punkt wird durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet, bei Übersteuerung wird das rechte Kästchen schraffiert.

• Hochwertige Bauteile für geringsten Klirrfaktor (<0,0003%)
• Rauschabstand bei +10 dB Verstärkung >110 dB (A), Dynamik 120 dB
• Frequenzgang (-3 dB, 0 dB Verstärkung) 1 Hz bis 1 MHz
• optionaler A/D-Wandler als Tochterplatine
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 02/2008: DIV Digitalvoltmeter-Modul

Das Digitalvoltmeter-Modul DIV misst Gleich- und Wechselspannungen/-ströme und ist wie alle anderen c't-Lab-Module vollständig fernsteuerbar.

Im Bild: DIV kann den Spannungsabfall an etwa 2 cm Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser, verursacht durch einen Strom von nur 20 mA (Vordergrund rechts, Krokoklemmen), einwandfrei nachweisen: er beträgt rund 10 µV.

• Grundgenauigkeit 5 1/2 Stellen bei DC, mit hochstabilen TK25-Widerständen und OPA627 OpAmp? auch 6 Stellen erreichbar
• 4 Spannungsbereiche 250 mV, 2,5V, 25V, 250V AC und DC
• 3 Strombereiche 250 µA, 25 mA und 2,5A AC und DC, leicht änderbar, Spannungsabfall max. 250 mV
• 24-Bit-Wandler LTC2400 mit 1 ppm Linearität, 5 Messungen/s
• Zusätzlich schnellere Wandlungskanäle mit 10 Bit Auflösung und 100 Messungen/s (ATmega-interner Wandler)
• Hochstabile, aufwendige Referenzquelle LM399 mit max. 5 ppm/°C Drift, alternativ LT1019 mit 10 ppm/°C
• AC-Bereiche über aufgesetzte TRMSC-Platine
• AC True-RMS oder Peak (letzteres nur 10 Bit Auflösung, aber schnelleres Ansprechen)
• Trigger-Eingang, auch mit autom. Triggerung und Trigger-Masken wie bei ADA-IO, Flanke einstellbar
• Vollständige galvanische Trennung (massefrei) wie bei allen c't-Lab-Modulen
• für Firmware geplant: Autorange in allen Bereichen
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 06/2008: ADC192 Audio-ADC für ACV

ACV-Tochterplatine ADC192 für Audio-Messungen, NF-Analyzer, Oszilloskop uws., auch zum Testen digitaler Audio-Elektronik

• "State of the Art" Audio-A/D-Wandler CS5381, max. 24 Bit bei 48/96/192 kHz
• Digitalausgang SPDIF Opto und Koax, für optimale Potentialtrennung anstelle eines Audiokarten-Analogeingangs
• Über ACV-Menü oder -Befehle ferngesteuert
• Abgleichbare Vollaussteuerung bei -6 dB, digitale Begrenzung 0 dB
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 12/2008: EDL Programmierbare Elektronische Last

Programmierbare Elektronische Last, ähnlich DCG, nur als Stromsenke

• Vier Strombereiche 2mA/10mA bis 2A/10A, Leistung 50W, je nach Leistungsendstufe auch deutlich mehr
• max. Spannung 25V, je nach Leistungsendstufe bis 50V
• Strom in jedem Bereich mit 12-Bit-Auflösung einstellbar (optional 16 Bit)
• Programmierbare On/Off-Zeit 1ms bis 30s
• Strom während Off-Zeit von 0 bis 100% des On-Stromes einstellbar
• Automatische Messung des Ist-Stromes und der Ist-Spannung während On- und Off-Zeit mit 16 Bit Auflösung
• automatische Messung der aufgenommenen Leistung
• automatische Messung des Innenwiderstands der Spannungsquelle im On/Off-Betrieb
• Konstantstrom- oder R-Betriebsart
• Hochgenaue Referenz
• Trigger-Ein- und Ausgang
• Konsequente ISTwert-Überwachung, der Prozessor errechnet jederzeit die aufgenommene Leistung und kann den Strom bei zu hoher Spannung begrenzen
• Deshalb hohe Ströme bei vglw. niedriger Spannung kein Problem (RC-Akku-Zellen!)
• Anzeige aller Werte auf PM8-Panel, bei On/Off-Betrieb alternierend
• I2C-Temperatursensor für Kühlkörper mit Anzeige auf Panel
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

c't 16/2008: FPGA-Grundmodul

c't-Lab FPGA, Basisplatine ähnlich ADA-IO, aber mit ATmega644 und Spartan-3 XC3S400 FPGA (400.000 Gatter).

• 48 User-IOs des FPGA an drei VG-Steckleisten geführt
• 1 Steckleiste teilbelegt für Kompatibilität mit ADA-IO-Steckkarten
• Konfiguration des FPGA über ATmega644 in 1,8 Sekunden
• bis zu 32 verschiedene Konfigurationsdateien können von SD-Karte gelesen werden
• Slot für SD- oder MMC-Karte auf der Platine
• Im Betrieb auf Knopfdruck oder c't-Lab-Befehl rekonfigurierbar
• unterstützt FAT16-Dateisystem, Datei per Menü auswählbar
• ebenso FPGA-Konfiguration über Xilinx JTAG-Anschluss (14pol.) möglich
• Rasterfeld für kleine Peripherie-Erweiterungen oder Steckverbinder
• Schnelle Kommunikation FPGA/ATmega über SPI
• Parameter an und vom FPGA über c't-lab-OptoBus oder Panel
• 2 Quarzoszillatoren, beliebige Frequenz
• Anschluss für PM8-Bedienpanel mit Parameterübergabe an und vom FPGA
• Entwicklungsumgebung für XILINX FPGAs kostenlos verfügbar
• Anwendungen: Frequenzzähler, schneller mehrkanaliger DDS-Generator, Logikanalysator, Bitmustergenerator uvam.
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

Die drei Steckleisten des Moduls dienen zum bequemen Anschluss eigener Erweiterungen (ADCs, DACs, Treiber, Pegelwandler, Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen, RAM-Speicher, Video-Ausgang) für das FPGA. Steckkarten wie bei ADA-IO sind hier unsererseits nicht geplant. Es ist aber möglich, eine ADA-IO-Steckkarte nach Wahl einzustecken, die dann komplett vom FPGA bedient wird.

Ein im FPGA realisierter Frequenzzähler erreichte eine Grenzfrequenz von weit über 100 MHz, ein 32-Bit-DDS-Generator 50 MHz.

c't 4/2009: FPGA-Programmierung und DACRAM-Karte

Grundlagen FPGA-Programmierung anhand von mehreren Beispielen:

• Frequenzzähler (Idee und Ausführung: Klaus Philipp)
• VGA-Grafik (FBAS/QVGA-Grafik, per LabScript steuerbar)
• DDS-Generator bis 10 MHz oder 60 MHz mit AM-Modulation und Pegel-Einstellung
• AsteriodsClock (Asteroids-Spiel und Analog-Uhr auf Oszilloskop-Röhre)
• Ergänzungen und Berichtigungen hierzu

Vorgestellt wird eine Steckplatine (DACRAM) für das FPGA-Modul, mit der sich alle Beispiele ausführen lassen. Enhält:

• 32 oder 512 KByte SRAM
• schneller (21 MSPS) Doppel-DA-Wandler
• Komparator/Eingangsstufe für Frequenzzähler
• optional sehr schneller TxDAC mit 125 Megasamples/s

Online: CORERAM-Platine

Die CORERAM-Platine für das FPGA-Modul wird lediglich online vorgestellt. Sie ergänzt das FPGA-Modul für den System-on-Chip-Einsatz, etwa für das ct-BASIC.

• Batteriegepufferte Echtzeituhr DS1302
• Zweiter OptoBusCore-Anschluss am FPGA
• Zweite serielle Schnittstelle am FPGA
• Von SD-Karte ladbares SRAM 512K x 8 zum bequemen Einsatz von CPU-Cores
• PS/2-Tastaturinterface
• Lieferbar voraussichtlich Mitte Mai 2009

c't Hardware Hacks, Sonderheft: UNI-C-Modul

Das UNI-C Modul ist eine All-in-One-Lösung, die praktisch IFP, ADA-IO, AD16-8, DA12-8 und ein kleines FPGA-Modul auf einer Platine vereint.

• 8 ADC-Kanäle, 12 Bit Auflösung 0 bis 10V
• 4 DAC-Kanäle, 12 Bit Auflösung mit Polaritätsumschaltung -10 bis +10V
• Frequenzzähler-Eingang
• 32 Relaistreiber (4x ULN2803)
• Einfache Stromversorgung 24V=
• IFP integriert, potentialgetrennt USB/XPORT/RS-232
• FPGA-Bridge oder Portbaustein aufsteckbar

Platinen zu den Projekten, Teile und Bausätze sind bei segor lieferbar