Beschreibung und Bedienungsanleitung für den transistorisierten Tischanalogrechner EA 22
Beschreibung und Bedienungsanleitung
für den transistorisierten Tischanalogrechner EA 22.
SEFZS3Z72Z2BZzzuszruumzemzcezerzourm me zer ze mg um enmcdemecgemomrezrenmomzemcemoruue
A. Gerätebeschreibung Seite
1. Allgemeine Beschreibung 1
1.1 Einleitung 1
1.2 Konzept und Maschinenumfang
_
2. Konstruktiver Aufbau 2
2.1 Riickseite des Gerites 2
2.2 Vorderseite des Gerätes 3
3. Anordnung der Anschlußbuchsen für die Rechenelemente 4
3,1 Allgemein | 4
3.2 Potentiometereinheiten 4
3.3 Operationseinheiten . 5
3.4 Feste Buchsenleiste 8
3.5 Bedienungsteil 8
B, Bedienungsänleitung
1. Inbetriebnahne 11
2. Nullung der Verstärker 11
3. Vorbereitung der Programmierung auf dem Rechner 42
4. Integrationskonstanten einstellen 12
5. Potentiometer einstellen (mit Kompensationseinrichtung) 13
6. Potentiometer einstellen (mit Digitalvoltmeter) 13
7. Funktionsgeber einstellen 13
8. Zeitgeber einstellen 14
9, Iterierendes Rechnen 14
10. Ausschalten des Rechners 14
1.2
Gerätebeschreibung.
Allgemeine Beschreibung.
Einleitung. .
Im folgenden wird eine Beschreibung der Analogrechenanlage EA 22
und eine Bedienungsanleitung gegeben, die aus Gründen der Über-
sichtlichkeit möglichst kurz gefaßt wurde und sich an Benutzer
wendet, die die elementaren Kenntnisse der Analogrechentechnik
besitzen. Für solche Benutzer, die noch nicht an einem Analogrech-
ner gearbeitet haben bzw. noch kein einführendes Buch in die Ana-
logrechentechnik gelesen haben, empfiehlt sich vor der Inbetrieb-
nahme des Rechners das Studium eines solchen Buches, z.B.
H. Schwarz, "Elektronische Analogrechner", Franckh-Verlag,
Giloi/Lauber, "Analogrechnen", Springer Verlag,
D. Ernst, "Elektronische Analogrechner", R. Oldenbourg, München.
Konzept und Maschinenumfang.
Bei der Entwicklung des Tisch-Analogreohners GTE-22 waren neben
hoher Präzision und Betriebssicherheit im wesentlichen die Grund-
forderungen maßgebend: Größte Flexibilität in der Bestückung bei
hohem Bedienungskomfort und maximale Ausnutzung der Rechenverstär-
ker.
Dies wurde u.a. durch eine konstruktive Trennung von Rechenverstär-
kern und pasiven Rechen-Netzwerken erreicht. Um die Fläche des Pro-
grammierfelds optimal zu nützen, sind die Verstärker in einem Maga-
zin in der rückwärtigen Hälfte des Rechners steckbar untergebracht.
Die passiven Netzwerke sind in auswechselbaren Einschüben (Opera-
tionseinheiten) paarweise zusammengefaßt, deren Frontplatten in
ihrer Gesamtheit das Programmierfeld bilden und die - in den Rech-
ner eingeschoben - automatisch mit den zugehörigen Rechenverstär-
kern verbunden sind.
Damit kann - ohne Einbuße an Bedienungskomfort - der Rechner in sei-
ner Bestückung auch vom Anwender beliebig variiert und den jeweili-
gen Problemen angepaßt werden. So sind auch ganz extreme Bestückung-
en möglich, z.B. ausschließlich bestehend aus Integratoren oder Mul-
tiplikatoren und dgl.. Auch von kleinen Bestückungen ausgehend, kann
der Rechner nach und nach bis zu seirien Maximalumfang ausgebaut wer-
den.
Die Maximalbeatiiokung eines GTE 22 umfaßt 22 Rechenverstärker, 20 Ko-
effizienten-Potentiometer (5 Einheiten mit je 4 Potentiometern) und
10 Operationseinheiten (Doppel-Netzwerke), die zu jeweils zwei Ver-
stärkern gehören. Die restlichen zwei Verstärker stehen als vollwer-
tige Summierer an besonderen Buchsen des Programmierfelds zur Verfü-
gung oder werden für den Präzisions-Zeitgeber benutzt,
Die Rechenverstärker und die Referenzspannungseinheit sind Einheiten
der Genauigkeitsklasse 0,01 %. Die Operationseinheiten können in den
Genauigkeitsklassen 0,1 % (A-Ausführung) oder 0,01 % (B-Ausführung)
geliefert werden, so daß jeder Analogrechner EA 22 in dkonomischster
Weise den anfallenden Problemen angepaßt werden kann. Wurden z.B. aus
Preisgründen zunächst Operationseinheiten der A-Ausführung angeschafft,
kann durch einfaches Austauschen einiger oder aller Operationseinheiten
eine bestehende Anlage EA 22 auch nachträglich noch zu einer der 0,01 %
Genauigkeitsklasse ausgebaut werden,
Die Verwendung von Halbleiterelementen in gedruckter Schaltungstechnik
und nicht zuletzt der Einsatz von Goldkontakten bei Relais und Steck-
verbindungen gewährleisten eine hohe Zuverlässigkeit. Um bei falscher
Programmierung eine Zerstörung von Rechenelementen auszuschließen, sind
sämtliche Verstärker und Potentiometer, sowie die Referenzspannungsquel-
len durch elektronische Mittel (unter Umgehung von Schmelzsicherungen)
kurzschlußsicher geführt.
Konstruktiver Aufbau.
/
Die Analogrechenanlage EA 22 ist in einem Tischgehäuse untergebracht,
dessen Frontseite die passiven Rechenelemente und die Bedienungs-Ein-
heiten und -Elemente aufnimt, während in dem rückwärtigen Teil, von hin-
ten zugänglich, die Rechenverstärker, die Verstärkerstromversorgungs-
und Referenzspannungseinheiten eingebaut sind.
Rückseite des Gerätes,
Nach Lösen der Befestigungsschrauben der rückwärtigen Gehäusewände sind
oben die in einem Magazin eingebauten maximal 22 Rechenverstärker nebst
je einem mechanischen Zerhacker für je zwei Reohenverstärker sichtbar.
Ein kompletter zerhackerstabilisierter Rechenverstärker befindet sich
auf nur einer Leiterplatte. Im unteren rückwärtigen Teil ist die gesam-
te Stromversorgung der Analogrechenanlage in einer kompakten Einheit zu-
sanmengefaßt, die nach Lösen von vier Schrauben, sowie Ziehen zweier
Stecker ausgebaut werden kann. Die Stromversorgung besteht im wesentlich-
2.
2
- 3.
en von links nach rechts ausı Netztransformatoren mit Gleichrichtern
und Siebgliedern; daneben ist auf einer Leiterplatte in gedruckter
Schaltung ein 400 Hz Rechteckgenerator für die Zerhacker-Erregung un-
tergebracht. Daneben befinden sich auf zwei gleichartigen Kühlkarten
die Leistungsverstärker für die Verstärkerstromversorgung, deren Re-
gelverstärker (für +15 V und -15 V) sich wiederum auf einer weiteren
Karte befinden. Daran schließt sich die Referenzspannungseinheit an,
die aus einer temperaturstabilisierten Zenerdiode und zwei zerhacker-
stabilisierten zusätzlichen Rechenverstärkern nebat Zerhaoker besteht.
Auf der Netzeinheit sind auch die Schmelzsicherungen untergebracht,
die ohne Lösen der Rückwand zugänglich sind.
In mittlerer Höhe der Rückwand sind vier Steckerleisten angebracht,
die zum Zusammenschalten mehrerer Rechner EA 22 oder auch zum Zusam-
menschalten des Rechners mit einem eines anderen Fabrikates über Pa-
rallelschaltkabel zu einer größeren Anlage dienen. Die rückwärtigen
freiden Buchsen sind für beliebige Beschaltung durch den Kunden vorge-
sehen.
Vorderseite des Gerätes.
Hier können drei Bereiche unterschieden werden. In einem oberen Teil
sind Koeffizienten-Potentiometer, in den mittleren die passiven Opera-
tionseinheiten mit ihren Anschlußbuchsen, und in dem unteren alle Be-
dienungs-, Überwachungs- und Anzeige-Einrichtungen angeordnet.
Alle Eingangs- und Ausgangsbuchsen, die für die Erstellung der Rechen-
schaltungen notwendig sind, sind auf den auswechselbaren Operationsein-
heiten, den Potentiometereinheiten und auf einer festen Leiste so ange-
ordnet, daß eine extreme Übersichtlichkeit, Bequemlichkeit der Progran-
mierung bei gleichzeitiger Verwendbarkeit von auswechselbaren Steok-
brettern möglich wurde.
Zur Aufbewahrung von Programmen und zur Verkürzung der Wartezeiten,
wenn der Rechner von mehreren Personen benutzt wird, werden zum EA 22
auswechselbare Programmierfelder geliefert. Diese sind aus einzelnen,
auswechselbaren Platten zusammengesetzt, die Duplikate der Frontplatten
der Operationseinheiten sind, und können dadurch der jeweiligen Rech-
nerbestückung angepaßt werden. Die Verbindungen zwischen Rechner und
auswechselbarem Programmierfeld werden durch robuste Goldkontaktfedern
hergestellt, die sine sichere Kontaktgabe gewährleisten.
Im Bedienungsteil der Anlage ist zunächst eine fest eingebaute Leiste
mit den Übersteuerungslampen und den Nullabgleich-Potentiometern für
die 22 Rechenverstärker zu erkennen, die von 1a, 1b ... big 11b gekenn-
-4-
zeichnet sind. Darunter ist Platz, um je nach Ausstattungswiinschen
mehr oder weniger Bedienungseinheiten unterzubringen.
Die Steuerung der verschiedenen Betriebszustände des Rechners, wie
"Potentiometer-Einstellen", "Anfangswert", Rechnen" und "Halten",
erfolgt durch eine Leuchttastatur in einem zentralen Bediengerät.
In Verbindung mit einem Präzisions-Zeitgeber sind auch automatisch
gesteuerte Rechenarten möglich, wie "repetierendes Rechnen", "ite-
rierendes Rechnen”, und "Rechnen mit Halt". Dabei sind die Steuerre-
lais der Integratoren auch auf dem Programmierfeld verfügbar, was
den Anwendungsbereich des Rechners beträchtlich erweitert.
Zur Messung von Rechengrößen und zur Überwachung der Betriebsspan-
nungen dient ein eingebautes Meßinstrument, das zusammen mit einen
Präzisions-Referenzpotentiometer auch exakte Kompensationsmessungen
(z.B. zur Einstellung von Potentiometern und Funktionsgebern) gestat-
tet.
Für eine weitgehende Vereinfachung der Bedienung sorgen eine Anwahl-
schaltereinheit "AS" für alle Verstärker und ein Einstellgerät "FGE"
für die Funktionsgeber.
3. Anordnung der Anschlußbuchsen für die Rechenelemente.
5.1 Allgemein.
Durch sinnvolle Farbkennzeichnung, die sich weitgehend an die inzwi-
schen allgemein eingeführte anlehnt, wurde bei Verwendung einer nini-
malen Anzahl verschiedener Farben große Übersichtlichkeit erreicht.
Die Farben haben dabei folgende Bedeutung:
Grün s Eingänge von Rechenelementen
Hellrot : Ausgänge von Rechenelementen
Dunkelrot: Positive Referenzspannung (+ 10 V)
Blau 3 Negative Referenzspannung (- 10 V)
Schwarz : Rechenerde (Masse)
Gelb : Summenpunkte an Multiplizierern und Funktions-
oo. gebern
weiß : Umschaltbuchsen, freie Dioden, Querverbindung-
en, Stützpunkte u.ä. .
3.2 Potentiometereinheiten.
Eine Potentiometereinheit besteht .aus vier Potentiometern. Neben den
Eingängen der Potentiometer (Grün) sind Referenzspannungsbuchsen (Rot
bzw. Blau) angebaut, so daß durch Kurzschlußstecker leicht Verbinung-
en herzustellen sind. Die Potentiometer A, B und C sind als Spannungs- 7
3.3
-%.
teiler geschaltet (Grün das obere Ende - Rot der Abgriff), während
das Potentiometer D erdfrei ist. Das obere Ende ist hier mit Grün
(1), das untere mit Grün (2) gekennzeichnet. Neben der Buchse 2 be-
findet sich eine Massebuchse (Schwarz), die die Schaltung auch die-
ses Potentiometers zu einem "normalen" Koeffizienten-Potentiometer
mit Hilfe eines Kurzschlußsteckers gestattet. Diese Kurzschlußstek-
ker sollten immer gesteckt sein, außer natürlich, wenn in einer
Schaltung ein erdfreies Potentiometer verlangt ist, da die Potentio-
‘meter D nicht mit der Potentiometer-Kompensationseinheit eingestellt
werden können, wenn die Potentiometer erdfrei sind - Achtung: Bedie-
nungsfehler möglich! -. Die Potentiometer B und D haben je zwei Aus-
gänge, was eine leichte Verzweigung ermöglicht. Alle Potentiometer
sind kurzschlußsicher!
Neben jedem Potentiometer ist eine Drucktaste angebracht. Drücken
dieser Taste trennt die grüne Eingangsbuchse von dem oberen Ende des
Potentiometers und verbindet dieses mit + 10 V (Referenz) und den
Ausgang mit der Meßleitung, die zur Kompensationseinrichtung im Be-
dienungsteil und an den Digitalvoltmeteranschluß (weiße Buchse im
Verstärkeranwahlschalter AS) führt.
Operationseinheiten.
In jedem EA 22 können bis zu maximal 10 Doppel-Operationseinheiten
in willkürlicher Reihenfolge und beliebiger Bestückung eingebaut wer-
den.
Die verschiedenen Operationseinheiten sind als Doppelnetzwerke ausge-
führt, von denen jedes einzelne für verschiedene Rechenoperationen
verwendet werden kann, z.B. Ihtegrieren-Summieren, Multiplizieren-
Summieren und dgl.. Die Umschaltung von einer Operation zur andern
erfolgt in einfacher Weise durch Kurzschlußstecker auf dem Program-
mierfeld. Ebenso können durch Kurzschlußstecker die Integrationskon-
densatoren für jeden Integrator individuell im Verhältnis 1:10 umge-
schaltet werden.
Bei diesen Doppelnetzwerk@m wird immer ein a-Teil (links) und. ein b-
Teil (rechts) unterschieden, so daß die Rechenverstärker wie folgt
von links nach rechts gezählt und beschriftet sind: 1a, 1b, 2a wee.
11b. Die Verstärker 11a und 11b bilden eine Ausnahme und sind wahl-
weise auf den weiter unten beschriebenen Zeitgeber oder auf Buchsen
unter den Operationseinheiten in der Mitte geschaltet.
- 6 -
Innerhalb jedes Teiles (a oder b) eines Doppelnetzwerkes kann wie-
derum zwischen drei Teilen unterschieden werden:
1. dem offenen Verstärker - Buchse G für den Eingang des
Verstärkers und den hellroten Ausgangsbuchsen - ,
2. dem oben befindlichen Summiernetzwerk - grüne Buchsen
mit angegebenen Bewertungsfaktoren und speziell dem
"Summenpunkt" S bzw. der Buchse oo, und
3. dem unteren je nach Einheit verschiedenen Netzwerk.
Soll ein Verstärker nicht als offener Verstärker verwendet werden,
müssen immer die Netzwerke mit dem Verstärker durch Verwendung von
Kurzschlußsteckern verbunden werden. Im einzelnen wie folgt:
1. pelintegrierer-Summierer.
1,.De EZEZEEEZEBSESBEIEIESSZESZSESSSEZISESzEEN
a) Summierer. Der gelbe Doppelkurzschlußstecker muß das Summen-
zeichen verdecken.
b) Integrierer. Der Doppelkurzschlußstecker muß das Integralzei-
chen verdecken. Ein Kurzschlußstecker muß die weiße Buchse unter
den Ausgängen so verbinden, daß die Zahl 1 (Integrationsfaktor
7!) oder 10 (10 s7') verdeckt ist, da sonst die Integrations-
kondensatoren (für jeden Integrierer zwei) nicht in der Rückfüh-
rung liegen. Ein Kurzschlußstecker muß normalerweise: die Buchsen
r und R verbinden, wenn nicht iterierend gerechnet werden soll
(siehe weiter unten B 9 "Iterierendes Rechnen").
2. Doppgel-Multiplizier-Summiernetzwerk,
a) Summierer. Der Doppelkurzschlußstecker muß die Buchsen G mit 5:
und den Ausgang mit einem Eingeng 1 verbinden.
b) Multiplizierer. Der DoppelkurzschluBstecker muß die Buchse M
mit 6, und die Buchse Z mit einem Ausgang verbinden (zwischen 2
und M liegt der fiir das Parabelnetzwerk bestimmte Riickfiihrwider-
stand von 20 K ohm, während der "normale", den Bewertungsfaktoren
der Summiereingänge zugeordnete Rückführwiderstand 200 K ohm be-
trägt).
Das Produkt erscheint an Ausgang des Verstärkers. Man beachte;
daß die Multiplikanden mit beiden Vorzeichen zugeführt werden) wüs-
sen (+X, -X und +Y, -Y). “
In der Stellung Multiplizieren ist das Summiernetzwerk vollkommen. .
frei. Es kann mit jedem anderen Verstärker verbunden werden -
~7-
z.B. als zusätzliche Eingänge - und zwar go, daß der Summenpunkt
S mit einem Gitterpunkt G eines anderen Verstärkers verbunden
wird. Dies ist z.B. auch mit den Verstärkern 11a und 11b in der
Stellung "Dauerrechnen" möglich. Insbesondere ist es auch möglich,
am Ausgang eines als Multiplizierer geschalteten Verstärkers ne-
ben dem Produkt auch noch die Summe anderer Rechengrößen zu erhal-
ten, wenn neben dem Punkt M auch der Punkt S mit G verbunden wird
- Achtung! - die Bewertungsfaktoren sind jetzt mit 0,1 multipli-
ziert wegen der 20 K ohm Rückführung des Multiplizierers.
ce) Dividierer. Die Division ist ohne zusätzliche Verstärker direkt
möglich. Es wird kein Stabilsierungskondensator benötigt, da die
Verstärker ohne zusätzlichen Kondensator stabil sind. Die Buchse M
wird mit einem einfachen Kurzschlußstecker mit G verbunden, dann
wird z.B. +Y direkt und -Y über einen Umkehrer mit dem Ausgang des
gleichen Verstärkers verbunden. Wird die eine Rechengröße bei Z
“eingegeben, erscheint am Ausgang Z/X, wenn X und -X zugeführt wer-
den.
d) Wurzelziehen. Wie unter c), nur sind X mit Y und -X mit -Y zu
4
verbinden und an den Ausgang zu führen (omxcchrerciinictcrergessert) *
wenn eine RechengréBe bei Z eingefiihrt wird, erscheint am Ausgang
+ Viz’. KA micht voter eles Wein Vu -y an Erde (schwarze
god hee Kr <O 15.10.63 )
3._Dop ppelkomparator-Summierer.
pe; z2 zz sr stertrre2=
a) Summierer. S mit G und den Ausgang mit einem Eingang 1 durch
Doppelkurzschlußstecker verbinden.
| b) Komparator. Doppelkurzschlußstecker so stecken, dass der Buch-
stabe K verdeckt ist. Der Verstärkerausgang ist jetzt ohne Bedeu- -
tung. Das. Kömparator-Relais schaltet seine zwei Umschaltkontakte
so, daB die "Arme" a auf der mit + bezeichneten Seite liegen, werin
die Summe der bewerteten Eingänge größer 0 ist.
4. _Funktionsgeber-Doppelsummierer.
Diese Einheit hat zwei Summiernetzwerke und ein variables Punktions-
gebernetzwerk mit 20 Diodenabschnitten, daneben noch zwei freie Di-
oden und einen "Verzweigungspunkt" (weiße miteinander verbundene
Buchsen).
a) Summierer. S mit G, Ausgang mit einem Eingang 1 verbinden.
b) Funktionsgeber in allen vier Quadranten. Zwei Doppelkurzschluß- |
‘stecker so stecken, daß die Buchstaben F bzw. U verdeckt sind (U be
Y
1
deutet Umkehrer). Die Funktion f(x) erscheint am Ausgang von Ver-
stärker a. Der Ausgang von Verstärker b ist jetzt für den Benutzer
zwar meßbar, aber nicht definiert benutzbar. Beide Summiernetzwer-
ke sind frei verfügbar, z.B. als weitere Eingänge für andere Ver-
stärker und dabei auch insbesondere den Verstärkern 11a und 11b.
ce) Funktionsgeber in den quadranten 1 und 3. Verstärker a so be-
schalten, daß Buchstabe F verdeckt wird. Der Verstärker b wird
nicht benützt und kann als Summierer frei betrieben werden. Es muß
ein einfacher Kurzschlußstecker den Buchstaben U verdecken.
3.4 Feste Buchsenleiste.
Diese Leiste enthält neben Buchsen für die Referenzspannung und der
Rechenerde vor allem die Buchsen für die Verstärker 11a und 11b. Je-
der dieser Verstärker hat zwei Ausgänge und zwei Eingänge. Ein Ein-
gang hat den Bewertungsfaktor 1 (Umkehrer), der zweite Eingang (zwi-
schen dem Eingang 1 und dem ersten Ausgang) ist der Gitterpunkt.
Hier können mit Widerstandssteckern und vor allem mit freien Summier-
netzwerken (aus den Multiplizierern und Funktionsgebern) vollständi-
ge Summierer geschaltet werden, aber nur in Rechenstellung "Dauer-
rechnen".
In der Buchsenleiste sind ferner zu finden: vier Stützpunkte, Verbin-
dungen für parallel geschaltete Rechner (über rückwärtige Stecker-
leisten) sowie eine Reihe weißer Buchsen S und P für das "iterieren-
de Rechnen" (siehe unter B 9).
4.5 Bedienungsteil.
1. Bediengerät BG 22. Das Gerät enthält:
den Netzschalter mit Kontrollampe,
die Tastensteuerung der Betriebszustände,
die Umschalttaste für Fremd- und Kigensteuerung,
die Umschalttaste für automatisches Halt bei Übersteuerung,
eine zentrale Übersteuerungslampe, die leuchtet, wenn irgend-
ein Verstärker auch in parallel geschalteten Rechnern
übersteuert ist,
und schließlich die Meßanordnung für Übersichtsmessungen und
Kompensationsmesgungen.
Die Bedienungszustände sind folgende:
"Pot" : Potentiometereinstellung mit Kompensationseinrichtung
(alle Summenpunkte der Summiernetzwerke sind geerdet.
-9-
Bei Tastendruck an einem Potentiometer wird dies mit der
Kompensationseinrichtung oder einem Digitalvoltmeter ver-
bunden).
"Anf" :Die Integrierer nehmen Anfangsbedingungen an.
"Rechn":Die Integrierer rechnen (eventuell nach Maßgabe der im Zeit-
geber ZG 22 eingestellten besonderen Rechenarten).
"Halt" :Die Integrierer sind in Speicherstellung.
Die Meßeinrichtung hat folgende Betriebsarten:
-Wahlschalter in den Stellungen Netz -10 bis +15: es kann festgestellt
werden, ob die notwendigen Betriebsspannungen vorhanden sind. In Stel-
lung "Messen" können über die Buchsen M Spannungen bis 15 V bzw. 1,5V
gemessen werden, wobei der Zeigerausschlag nach rechts positive Span-
nungen anzeigt. In der Stellung "Komp" ist die Kompensationseinrich-
tung eingeschaltet, bzw, hat das Meßgerät höchste Empfindlichkeit
(es ist gegen Überlastung durch eine Diode geschützt). Die Kompensa-
tionseinrichtung arbeitet mit dem Präzisionspotentiometer und positi-
ver oder negativer Referenzspannung (schwarzer Schalter in Stellung +E
bzw. -E). Das Signal muß über die Buchsen M oder beim Potentiopeterein-
stellen durch Knopfdruck beim Potentiometer eingegeben werden. Beim Po-
tentiometereinstellen muß der Wahlschalter auf +E stehen. Steht der
Spannungswahlschalter auf 0 hat das Meßgerät maximale Empfindlichkeit,
und zwar 10 mV/Skalenteil und kann zum Nullen der Verstärker dienen.
N
)
Das Bediengerät BG 22 hat schließlich noch zwei Buchsen F, über die
die automatische Federabhebung eines X-Y-Schreibers gesteuert wird.
4
2. Zeitgeber 2G 22.
Der Präzisions-Zeitgeber ZG-22 dient zur automatischen Steuerung des
Tisch-Analogrechners GTE 22.
Ein Vorwahlschalter im Zeitgeber bestimmt die Rechenart, während der
Start der Rechnung durch die Taste "Rechnen" im Rdiengerät BG-22 aus-
gelöst wird.
Die automatischen Rechenarten sind im einzelnen:
Repetierendes Rechnen: Die Integratoren des Rechners durchlaufen peri-
odisch die Betriebszustände YAnfangswert" und "Rechnen",
- 10 -
Iterierendes Rechnen: Vom Zeitgeber wird ein Zyklus "Anfangswert",
"Rechnen", "Halten" laufend wiederholt. Mit einer besonderen Inte-
grator-Steuerleitung, die auf dem Programmierfeld des GTE 22 zur Ver-
fügung steht, können Integratoren während der Halteperiode Werte auf-
nehmen und über die folgenden Anfangswert- und Rechenperioden spei-
chern. Dies ermöglicht die Übernahme von emechneten Werten aus einem
Zyklus in den nächsten.
Rechnen mit Halt: Der Rechner wird nach Ablauf der eingestellten Re-
chenzeit automatisch in den Betriebszustand "Halten" versetzt. Es
können dann einzelne Werte gemessen und auch Programmänderungen vor-
genommen werden. Bei Druck auf eine Taste "Weiter" wird die Rechen-
zeit um das gleiche Intervall fortgesetzt.
Bei allen automatischen Rechenarten kann die Rechenzeit in zwei Deka-
den exakt &ingestellt werden. Die "Anfangswert"- und "Halte"-Zeiten
sind fest vorgegeben. Dabei sind folgende Kombinationen möglich:
Rechenzeit 1 ... 100 5
Anfangswert- und Haltezeit 1 s
Rechenzeit 0,1 ... 10s
Anfangswert- und Haltezeit 0,1 s
Genauigkeit der Rechenzeit: 0,1% ! 1,5 ms.
Fur eine kontinuierliche Einstellung der Rehenzeit kann ein Potentio-
meter zugeschaltet werden.
Eine exakt lineare Sägezahnspannung, die während der eingestellten
Rechenzeit den Bereich -10 V ..... +10. V durchläuft, steht an einer
Frontplatten-Buchse zur Verfügung und kann z.B. zur Ablenkung von Os-
zillographen verwendet werden. Eine weitere Buchse dient zur Hell-
tastung von Oszillographen.
3. Verstärkeranwahlschalter AS 22.
In diesem Schalter können alle Verstärker (1a bis 11b) angewählt wer-
den. Ferner wird hier gegebenenfalls ein Digitalvoltmeter angeschlos-
sen (weiße Buchse; schwarze Buchse ist Masse).
4. Funktionsgeber-Einstellgerät FGE.
Das Gerät FGE dient zur Erleichterung der Einstellung variabler Funk-
tionsgeber und stellt praktisch einen steifen Spannungsteiler dar, mit
dem die Knickpunktspannungen für die Funktionsgeber vorgegeben werden
können.
~11-
Bedienungsanleitung.
Inbetriebnahme.
Ab Werk sind die Rechner für Anschluß an 220 V Wechselspannung ein-
gestellt.
Netzteil des ersten Rechners an geerdete Schukosteckdose anschließen,
Alle weiteren Rechner und Zusatzgeräte an ungeerdete Steckdosen an-
schließen (Erdschleifen!). Parallelgeschaltete Rechner sind über das
Parallelschaltkabel geerdet. Oszillographen u.a. über Rechnererde
(schwarze Buchsen) erden. Ans."
Betriebsartenschalter in Stellung j"Pause'] schalten.
Gerät einschalten. Bei allen vorhandenen Verstärkern leuchtet die
Übersteuerungslampe kurz auf und verlöscht nach ca. 2 Sekunden. Kech-
ner ist betriebsbereit. _
Bei parallel-geschalteten Rechnern darf nur bei einem Rechner, dem
Steuerrechner, die Taste "Eigen" gedrückt sein.
Nullung der Verstärker.
Obwohl die Verstärker extrem driftarm sind und im Werk vor dem Versand
genullt wurden, sollten sie vor der ersten Inbetriebnahme, und dann
alle vier bis acht Wochen, oder vor jeder Rechnung, die höchste Genau-
igkeitsansprüche erfüllen soll, frisch genullt werden.
Die Nullung geschieht wie folgt:
Alle Verstärker als Summierer schalten.
Rechner in Betriebsart "Anf" schalten.
Meßgerätewahlschalter im Bediengerät in Stellung "Komp", und darun-
terliegenden Spannungswahlschalter in Stellung 0 bringen. |
Den ersten zu nullenden Verstärker über zwei Verstärker mit Faktor
10 (also insgesamt 100-fache Verstärkung) an Buchse M im Bediengerät
schalten. Gegebenenfalls mit Hilfe des Anwahlschalters.
Nullpotentiometer des ersten Verstärkers so lange mit mitgelieferten
Schraubenzieher verstellen, bis Meßgerät O,anzeigt. (Gegebenenfalls
kann auch ein empfindliches Röhrenvoltmeter benützt werden). \
Mit allen andern Verstärkern gleiche Prozedur wiederholen.
Zum Abschluß die beiden Verstärker, nit denen die 100-fache Verstär-
kung gemacht wurde, unter Verwendung zweier anderer Verstärker nullen.
Bei höchsten Ansprüchen kann die Nullung verbessert werden, wenn nach
Nullung des ersten Verstärkers dieser mit dem ersten Hilfsverstärker
für die 100-fache Verstärkung vertauscht wird.
3.
- 12 -
- Sollen einzelne Integrierer für Sonderaufgaben kurzzeitig extrem
ariftfrei arbeiten, sind diese als Integrierer zu schalten, der Be-
triebsartenschalter in Stellung "Rechn" zu schalten, und nach Ver-
stärkung die Nullpotentiometer der Integrierer so zu verstellen,
daß die Ausschlags-Geschwindigkeit des Meßgerätes 0 wird.
Vorbereitung der Programmierung auf dem Rechner.
Der Analogrechner EA 22 kann durch äußere Beschaltung nicht beschä-
digt werden. Es kann also jede Buchse mit jeder anderen verbunden wer-
den. Vor allem die Verstärker, die Potentiometer und die Referenzspan-
nungsquellen sind kurzschlußsicher. Bei letzteren bricht im Kurzschluß-
fall die Spannung zusammen (elektronische Sicherung) und kommt nach Be-
endigung des Kurzschlusses sofort wieder.
Schaltfehler sind selbst von versierten Analogrechenfachleuten kaum
vermeidbar. Um die Fehlermöglichkeiten zu begrenzen, sollten zunächst
folgende Vorbereitungen getroffen werden:
- Alle Rechenverstärker sollten mit den benötigten Netzwerken beschal-
tet sein (Abschnitt A 3).
- Insbesondere sind durch Austauschen mit eventuell vorhandenen Zu-
satzeinheiten die gewünschten Gesamtbestückungen eines jeden Rech-
ners herzustellen, wobei man auch bei auswechselbaren Steckbrettern
die Platten in der gleichen Reihenfolge und in der gleichen Art wie
im Rechner austauschen sollte.
- Nicht zuletzt sollte man die freien Potentiometer, die nicht als sol-
che benötigt werden, erden.
- Bei allen Integrierern sind die Buchsen r mit R zu verbinden, außer
bei den Integrierern, die im iterierenden Betrieb speichern sollen.
- Beim Aufstellen der Schaltung sollte man möglichst darauf achten,
daß weitgehend mit Kurzschlußsteckern und immer mit möglichst kurzen
Kabeln so gesteckt wird, daß vom Problem her eng zusammengehörende
Teile dicht beieinander liegen und möglichst wenig Kreuzungen von
Kabeln entstehen,
Übersichtliches Programmieren erleichtert das Arbeiten erheblich!
Integrationskonstanten einstellen.
Durch Umstecken eines Steckers (Abschnitt A 3) kann an jedem Integrie-
rer zwischen zwei Integrationskondensatoren und damit zwei Integra-
tionskonstanten gewählt werden. Ist auch nur bei eidnem der Integrierer
-13-
die Konstante K = 1 a! (Kurzschlußstecker verdeckt die Zahl 1) ge-
wählt, myB beim Zeitgeber der Zeitkonstantenschalter in Stellung
x 10 stehen, da in dieser Stellung beim Repetieren die Pausenzeit
1 s beträgt, und nur dann die großen Integrierkondensatoren Zeit ha-
ben, exakt ihre Anfangsbedingungen anzunehmen.
Potentiometer einstellen (mit Kompensationseinrichtung).
Achtung: Vor einem Multiplizierer, Funktionsgeber oder irgendeinen
anderen Schaltungsteil mit nichtlinearem Eingangswiderstand darf nie
ein Potentiometer geschaltet werden. Andernfalls entstehen erhebliche
Rechenfehler.
- Betriebsartenschalter in Stellung "Pot".
- Wahlschalter im Bediengerät in Stellung "Komp".
- Spannungswähler auf +E.
- Gewünschten Koeffizienten am Potentiometer im Bediengerät einstellen.
- Am gewünschten Potentiometer Taste drücken und "Pot" so lange ver-
stellen, bis Meßinstrument O anzeigt.
- Nach Einstellen des Koeffizenten Potentiometer mit Feststellhebel
gegen unabsichtliches Verstellen festlegen.
Potentiometer einstellen (mit Digitalvoltmeter).
- Rechner in Stellung "Pot",
- Digitalvoltmeter an schwarze und weiße Buchse an Verstärkeranwahl-
schalter anschließen,
- Wahlschalter im Bediengerät nicht in Stellung "Komp" sondern in ir-.
gendeiner anderen.
- Am gewünschten Potentiometer Taste drücken und "Pot" so lange ver-
stellen, bis Digitalvoltmeter gewünschten Koeffizienten anzeigt.
- Nach Einstellen des Koeffizienten Potentiometer mit Feststellhebel
gegen unabsichtliches Verstellen festlegen.
Funktionsgeber einstellen.
- Der Funktionsgeber wird zum Einstellen herausgezogen.
- Der Einstelleinschub wird an seine Stelle eingesteckt und der Funk-
tionsgeber wiederum in diesen eingesteckt. Jetzt sind alle Einstell-
potentiometer bequem zugänglich. Der Schalter am Funktionsgeberhilfs-
einschub schaltet den Ausgang des Funktionsgebereinstellgerätes FGE
intern direkt an den Eingang X des Punktionsgebers so, daß f(x) wie
gewünscht eingestellt werden kann.
9
- 14 =
- f(x) muß beobachtet bzw. gemessen werden. Dies ist ent-
weder mit Hilfe des Verstärkeranwahlschalters (f(x) be-
findet sich immer am Ausgang des a-Verstärkers), oder in
Stellung "Pot" über die Buchse DVM bequem möglich.
/eitgeber einstellen
Der Z/eitgeber 4G 22 besteht aus einem Integrier- und
komparator-Netzwerk nebst genauem dekadischen Spannungs-
teiler. Bei allen Rechenarten, außer in Stellung Dauer-
rechnen, sind dabei die Verstärker 11a und 11h beteiligt,
Beim Inschalten des Zeitgebers im Verhältnis 1:10 wird die
Rückführung des Verstärkers 11a kurzzeitig geöffnet (ein
anderer Integriererkondensator wird verwendet) und der
Verstärker übersteuert,. Man sollte deshalb diese Um-
schaltung in der Betriebsart "Anf" vornehmen.
Die Repetierzeit kann mit dekadischen Schaltern exakt ein-
gestellt. werden. Zwischenwerte können unter Zwischenschaltung
eines Potentiometers zwischen die Buchsen 1 und 2 im Zeit-
zeber erhalten werden.
- Normalerweise sind die Buchsen 1 und 2 kurzgeschlossen
(kurzschlußstecker) -
Iterierendes Rechnen,
Auf dem Analogrechner EA 22 können Iterationsrechnungen
automatisch durchgeführt werden. Es ist hierzu die Rechen-
art "Iterierendes Rechnen" vorgesehen. In der Stellung
"Iterierendes Rechnen" durchläuft der Zeitgeber immer
folgenden Zyklus : Anfangsbedingungen - Rechnen - Halt -
Anfangsbedingungen usw,
Jeder Integrierer besitzt zur Steuerung der Rechenarten
zwei Relais, das IH-Relais und das R-Relais (Abb.9.1).
Die gezeichnete Stellung ist die Anfangsbedingungstellung
und gleichzeitig Ruhestellung der Relais. j
Abb. 9.1
Die nachstehende Tabelle, in der eine 1 den erregten MMe
stand und cine 0 den Ruhezustand der Relais angeben, gibt |
eine Ubersicht iiber die Relaisstellung bei den drei Grund-
rechenstellung der Integrierer,
Ho Im EA 22 sind insgesamt 4 Stener-
Rechnen 1 1 leitungen für die Integriererrelais
Halten 0 4 vorhanden, und zwar die Leitungen
h und r für die "normalen" Inte-
Anf. 0 0
grationsschaltungen und s und p.
h und r sind auf den Operationsein-
heiten der Integrierer so angeorüget, daß sie durch Kurzsehluß«
stecker leicht mit den Buchsen H und R verbunden werden können:
Insbesondere witd die II-Verbindung durch den Doppelfunktions-
stecker bei der Stellung "Integrieren" hergestellt. s und p..
sind auf den festen Buchsenleisten zu finden. Für die Stel lunge
"Dauerrechnen", "Repetierendes Rechnen" und "Rechnen mit Haye?
gibt die folgende Tabelle den Schaltzustand der vier Leitungen
an, wobei eine 1 bedeutet, daß ein an die jeweilige Leitung‘
angeschlossenes Relais erregt wird.
hr s_p In der Stellung "Iterierendes. Récknené
Rechnen 1 1 0 1 ist p in allen Rechenphasen errwgt
Halten 0 1 1 1 aufer bei gedrückter Anf.-Tasta?
0 0
0 0
u
- 16 -
Werden bei Iterationsaufgaben speichernde Integrierer be-
nötigt, so werden bei den betreffenden Speicherintegrierer
die Buchsen il mit s und R wit p verbunden. Folgende Tabelle
gibt den Schaltzustand der Reluis beim iterierenden Rechnen
für die Speicherintegrierer wieder.
ttechenphase Operation i I
near) ant, 0 0!
Rechnen Halten - 0 1
Halten Hechnen ! {
Pause Halten 0 1
In der Stellung "Pause" nehmen die "normalen" Integrierer
Anfangsbedingungen an. Diese Stellung wird an ltechner durch
A\ufleuchten der nichtgedrückten \nf.-Taste gekennzeichnet.
Der speichernde Integrierer muß nach Abb, 9.2 geschaltet wer-
den,
40
zu speichernder Wert 9 gespeicherter Wert
Abb. 9.2
10, Ausschalten des Rechners,
Der Netzschalter darf zu jedem Zeitpunkt und in jeder Be-
triebsart betätigt werden.
Q
>
—
a
°
20)
Abb. 9.1
Die nachstehende Tabelle, in der eine 1 den erregten Zu-
stand und eine 0 den iluhezustand der Relais angeben, gibt
eine Übersicht über die Relaisstellung bei den drei Grund-
rechenstellung der Integrierer.
i ir , - . . a
: In EA 22 sind insgesamt 4 Steuer-
Rechnen 1 1 leitungen für die Integriererrelais
, vorhanden, und zwar die Leitungen
falten 0 { ’ ‘ , &
hound r für die "normalen" Inte-
Ang. 0 Q
frationsschaltungen und s und p.
h und r sind auf den Operationsein-
heiten der Integrierer so angeordnet, daß sie durch Kurzschluß-
stecker leicht mit den Buehsen H und R verbunden werden Können.
Insbesondere wird die !I-Verbindung durch den Doppelfunktions-
stecker bei der Stellung "Integrieren" hergestellt. s und p
sind auf den festen Buchsenleisten zu finden. Für die Stellunger
"Dauerrechnen", "Repetierendes Rechnen" und "Rechnen mit Halt"
gibt die folgende Tabelle den Schaltzustand der vier Leitungen
an, wobei eine 1 bedeutet, daß cin an die jeweilige Leitung
‚ angeschlossenes Reluis erregt wird.
hr sp In der Stellung "Iterierendes Rechnen"
Rechnen + 1 0 1 ist p in allen Rechenphasen erregt,
Halten 0 1 1 1 außer bei gedrückter Anf.-Taste,
Anf. 0 0 0 0