Это свершилось — ко мне-таки приехала Red Pitaya! О ней я писал здесь, и это было ровно полгода назад — 20 сентября. Производители сталкивались с трудностями, несколько раз отправка переносилась — но в итоге плата лежит передо мной.

Внешний вид

DSC_0114

Плата гораздо меньше, чем мне казалось по фотографиям — она размером со смартфон. Процессор и микросхемы ЦАП/АЦП на фотографиях были голыми, теперь же они закрыты радиатором — и забегая вперёд, радиатор этот действительно необходим, потому что процессор довольно сильно нагревается.

Разъёмы

На верхнем краю расположены ВЧ-разъёмы аналоговых входов и выходов, снизу — коммуникация вроде Ethernet, USB, SD-карты питания и консольного USB. По бокам платы — два разъёма IDC-26, в которых сидят GPIO, низкоскоростные АЦП и ЦАП, а также LVDS-выходы. Справа есть ещё два разъёма, похожих на SATA, которые предназначены для соединения нескольких плат между собой.

Комплектация

В коробке, помимо платы, лежат 2 щупа довольно китайского качества. Я так и не смог отрегулировать на них компенсацию — крутилка ничего не меняет (!).

Также там лежит microSD-карта с тремя готовыми программами, блок питания с переходниками на разные розетки и пара переходников SMA-BNC.

Начинаем!

Вставляем microSD-карту в слот (вверх ногами); подключаем питание — по microUSB-кабелю от компа или от комплектного блока питания; подключаем Ethernet-кабель. Если в вашей сети есть DHCP-сервер, плата получит адрес сама. Тогда её нужно будет найти — по логам сервера или с помощью функции Discover Pitaya на сайте. Если же плата не обнаруживает сервер, через 15 секунд она настраивает себе статический адрес 192.168.1.100, и веб-интерфейс становится доступен по адресу http://192.168.1.100/.

Нас встречает веб-интерфейс с теми тремя готовыми программами — осциллограф, спектрограф и генератор сигналов.

Осциллограф

Я подключил к первому аналоговому входу платы внешний генератор Rigol DG4062 — двухканальный генератор сигналов с частотой дискретизации 500Мсемплов/с. На плате выбрал режим LV (low voltage): можно выбрать между максимальным уровнем сигнала 1В и 20В. По умолчанию на обоих каналах установлен режим LV.

Генератор настроил на синусоидальный сигнал 1МГц, амплитуда 500мВ.

pitaya_oscill

Супер! Всё работает, сигнал отображается. Правда, прямоугольник 10МГц выглядит уже не так красиво:

pitaya_oscill_square

Я думаю, это можно списать на плохой щуп.

Спектрограф

Теперь я настроил на генераторе режим качающейся частоты — синус от 1МГц до 60МГц за 15 секунд.

pitaya_spectrum

Внизу виден waterfall-график, на котором видно что частота действительно постоянно растёт. В правой панели отображается частота и амплитуда самого высокого пика в спектре.

И вот здесь-то мы видим сигнал на втором канале, хотя к нему ничего не подключено  — похоже, между каналами существует связь. Я измерил её уровень, подробнее: измерение коэффициента связи между каналами red pitaya.

Теперь исследуем прямоугольный сигнал.

pitaya_spectrum_square

Появилось много гармоник. Только вот их величины отличаются от тех, которым нас учит семья и школа: должны быть только нечётные гармоники уровня 1 (0дБ), 1/3 (-10дБ), 1/5 (-14дБ) — на самом деле мы видим 0дБ, -12дБ и -20дБ. Похоже, щуп вносит затухание — и чем выше частота, тем затухание больше.

Гораздо интереснее понять, откуда взялись чётные гармоники в прямоугольном сигнале — тут я нашёл причины этого явления. Правда, их амплитуда не превышает -40дБ (а в основном находится ниже -55дБ), и ими можно пренебречь.

Генератор

Последний из стандартных режимов работы — генератор. Настроим его на синус, 15МГц, 1 вольт.

pitaya_generator

Посмотрим сигнал на осциллографе (я использую Tektronix TDS1002 с приятнейшим чёрно-белым ЖК дисплеем, похожим на электронную бумагу).

DSC_0103

И спектр:

DSC_0102

Видна вторая гармоника, но её уровень невысок: -32дБ. Третья гармоника так и вообще сливается с шумом (-50дБ).

Вывод

Можно сделать первые выводы: плата очень хороша, всё работает как было заявлено, а для полного исследования её возможностей нужно подольше поработать с ней.