PEK: Analogrechner
Typ 38500
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PEK Analogrechner Typ 38500 vorne, Deutschland 1971
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Von Paul Eduard Klein Electronic in Tettnag wurde 1970 dieser
Analogrechner konstruiert und gefertigt. Den vorliegenden Unterlagen
zufolge wurde der "BW-Rechner" vermutlich ausschließlich
an die Deutsche Bundeswehr geliefert; einige Beschriftungen lassen
vermuten, dass von dem als "Übungsgerät" konzipierten
Analogrechner insgesamt nur drei Exemplare gebaut wurden.
Das Gesamtsystem mit der Vers-Nr 6830.12.152.1486 besteht aus 12
Modulen, die jeweils als DIN A-3 -große "Platten"
ausgeführt sind und in zwei Metall-Rollwägen verstaut
weden können. Auf den Rollwägen sind auch
aufklappbare Metallrahmen montiert, die eine Anordnung der
Module in
Profilschienen und somit einen variablen Aufbau des Rechners
ermöglichen. Eine Hälfte des
aufgebauten Rechner ist im Bild oben zu erkennen.
Das Besondere an
diesem Analogrechner sind neben seinem gekonnten
elektronischen Design und der sehr soliden Verarbeitung vorallem sein
ausgearbeitetes didaktisches Konzept, dokumentiert in einer gut
100-seitigen Schulungsunterlage (mit eigenen Bereichen für den
Lehrenden).
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PEK Analogrechner Typ 38500. Ansicht von hinten. Deutschland,
1971. |
Der PEK Analogrechner - von PEK wurde übrigens Ende
der
1960er Jahre auch ein Digitalrechner mit ähnlichem
didaktischen
Aufbau gefertigt, zu sehen im Elelktronikmuseum Tettnang -
enthält
zunächst alle (wesentlichen) Bestandteile, die auch einen
industriellen Analogrechner auszeichnen: diverse
Rechenverstärker,
Potentiometer, eine Anzeige-,Bedien- und Steuereinheit, ein Netzteil
und Referenzspannungen, Funktionengeber sowie ein austauschbares
Programmierfeld.
War der PEK 38500 vornehmlich für die Lehre
gedacht, ermöglichen 12 Summierer, 4 Integrierer, 4
Multiplizierer und 15 Potentiometer doch umfangreiche Simulationen bei
ebenso beachtlicher Genauigkeit. Den Unterlagen zufolge
standen Entwicklungen bei der Firma ROHDE 6 SCHWARZ, Köln
Pate.
Die Module werden rückwärtig miteinander verbunden
(Bild oben); die Programmierung (Verknüpfung und Skalierung
der analogen Einheiten) wird auf einem austauschbaren Programmierfeld
vorgenommen. Im Umfang des Gesamtsystem sind insgesamt fünf
Programmierfelder enthalten, die jeweils rückwärtig
mit einem 160-pol Stecksystem von AMP an den Rechner verbunden werden.
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PEK Analogrechner.: Ausschnitt Programmierfeld. Gesteckt ist
das "Spring-Mass-Problem" |
Die Elektronik des Analogrechners ist mit
Operationsverstärkern vom Typ SN72709L als zentrale Komponente
aufgebaut (im Zuge der
Restaurierung des Analogrechners
fand sich eine gleichwertige
Austausch-Type 2709V); als Treiberstufen wird der BCY58 IV verwendet.
Im Bild unten
ist die Platine eines Summierers
abgebildet. Für
die insgesamt zwölf Summierer gibt es jeweils eine Schaltung,
ein bistabiles Flip-Flop, die eine Übersteuerung des
Vestärkers anzeigt: Bei Verlassen des Aussteuerbereichs von
+/- 10 Volt leuchtet ein grünes Lämpchen auf; mit dem
schwarzen Taster auf der Frontseite wird das Flip-Flop wieder
zurück gesetzt.
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PEK Analogrechner: Ein Rechenverstärker aus dem Modul
Summierer Typ 38502. |
Die Multiplikation zweier Spannungen ist mit dem Rechner auf zweierlei
Wege möglich: Über einen Parabel-Multiplizierer (Typ
38505)
oder mittels eines Servo-Muliplizierers.
Werden im
Parabel-Muliplizierer durch Widerstand-Dioden-Netzwerke
Spannungs-Knicke von Dioden so aneinandergereiht, dass sie eine Parabel
ergeben, wird iin einem Servo-Multiplizierer die Multiplikation
über ein elektromechanisches Verfahren gelöst.
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PEK Analogrechner: Widerstands-Dioden-Netzwerk aus dem
Parabel-Multiplizierer Typ 38505. |
Auf dem Bild oben Bild sind neben den justierbaren
Dioden-Widestands-Netzwerken der Parabel-Multiplizierers auch gut die
Verbindungsart der Module zu
erkennen: Über 30-pol-Messerstecker werden die Platten
aneinander
gesteckt und so neben den Steuerleitungen alle erforderlichen Pins an
das Programmierfeld geleitet.
Für das Lösen von Differentialgleichungen werden
insbesondere Integrierer verwendet. Das Bild unten zeigt zwei der
insgesamt vier Integrieier
(Typ 38503) des PEK Analogrechners. Der
Operationsverstärker wird bei einem Integrierer mit
einem Kondensator rückgekoppelt; die eingezeichneten Schalter
sind als Relais ausgeführt, die sich von der Bedieneinheit aus
steuern lassen. Die Betriebsart "Automatisch" führt zu
repetitierendem Rechnen; hierbei wird die Rechnung abgebrochen, die
Glieder werden auf ihre Anfangsbedingung gesetzt und die Rechnung
gestartet (eignet sich vorallem, um Vorgange auf einem Oszilloskop nach
zu zeichnen).
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PEK Analogrechner: Zwei Integrierer mit gesteckten Kondensatoren
(links). Der Betriebsart-Schalter (rechts). Tettnag, 1971 |
Eine der Versuchsanleitungen aus der umfangreichen Dokumentation
erklärt die Wirkungsweise von Reglern. Abgebildet wird die
Differentialgleichung:
x''(t)
+
0,3x'(t) + 0,8 x(t) = y(t)
Das Bild unten zeigt den komplett aufgebauten Rechner mit dem Rohde
& Schwarz Gleichspannungsschreiber ZSG.
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PEK Analogrechner: Komplettaufbau mit Gleichspannungsschreiber.
Tettnag, 1971 |
Die oben beschriebene Differentialgleichung bildet eine abklingende
Schwingung mit
einstellbarer Dämpfung:
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PEK Analogrechner: Verlauf der Spannung bei einer abklingenden
Schwingung. |
Module
Analogrechner PEK Typ 38500:
38501
Potentiometer
38502 Summierer I
38503 Integrierer
38504 Summierer II
38505 Parabel-Multiplizierer
38506 Programmierfeld
38507 Servo-Multiplizierer
38508 Meßinstrument
38509 Bedienung und Steuerung
38513 Stromversorgung
38515 Zubehör 1
38516 Zubehör 2
Abmessungen
Gesamtanlage, aufgebaut B x H x
T: (270 x 190 x 80) cm ; Gewicht: 120 kg
Dokumentation:
PEK
ELECTRONIC: Ausbildungsausstattung
Analogrechner Typ 35957. Geräte und Funktionsbeschreibung.
Bedienungsanleitung. Tettnang, 1971.
PEK ELECTRONIC: Ausbildungsausstattung Analogrechner Typ 35957.
Wartungs- und Instandsetzungsanleitung. 1972.
ROHDE & SCHWARZ: Einführung in die
Analog-Rechentechnik, Teil E. Köln, Februar 1970.
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