Analogrechner mit Breadboard-Modulen

Der Modellierung physikalischer Vorgänge mit analogen Schaltungen widmet sich Rainer Glaschick mit seinem Analogrechner, der auf modernen Bauteilen basiert.

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Von
  • Carsten Meyer

Analogrechner zur Modellierung physikalischer Vorgänge gerieten spätestens in den 1980er-Jahren in Vergessenheit, obwohl sie mit relativ bescheidenen Mitteln erstaunlich genaue und echtzeitfähige Ergebnisse erzielen konnten – angewendet zum Beispiel bei der Entwicklung von Experimentalflugzeugen und in der frühen Raumfahrt.

Einem modernen Analogrechner-Konzept widmet sich Rainer Glaschick, der heute natürlich auf moderne, preiswerte Bauteile wie Präzisions-OpAmps und Analog-Multiplizierer zurückgreifen kann. Ihn störte, dass praktisch keine nachbausicheren Analogrechner-Schaltungen zu finden und Geräte für Ausbildungszwecke sehr rar geworden sind.

Sein Analogrechner RG14-mini basiert auf schmalen Modulen wie Addierer, Integratoren, Differenzierer, Summierer oder Multiplizierer im Lochraster-Standardmaß, die bequem auf einem Breadboard verdrahtet werden können. Im Unterschied zu klassischen Analogrechnern sind die auch die Ausgänge seiner Baugruppen stromgesteuert; deshalb darf man ohne weiteres Ausgänge zusammenschalten – das geht bei spannungsgesteuerten Schaltungen nicht. Glaschick plant für seine Version RG21, die Ein- und Ausgänge seiner Module über eine digitale Schaltmatrix konfigurierbar zu machen, was den Verdrahtungsaufwand minimiert.

Mondlandung: Die beiden Integratoren A1 und A2 bestimmen die Geschwindigkeit und den Weg, Integrator A3 simuliert den Treibstoffvorrat.

Analogrechner RG14 bei der Mondlande-Simulation: Die Parameter werden an den Potentiometern eingestellt.

(Bild: Rainer Glaschick )

Auf Glaschicks Homepage sind einige Anwendungsbeispiele zu finden, etwa die abgebildete Mondlandungs-Simulation: Es wird nur die letzte Phase vereinfacht simuliert, das heißt, die Landefähre sinkt senkrecht zur Oberfläche und muss nunmehr durch Ein- und Ausschalten des Triebwerks so abgebremst werden, dass sie sanft landet. Aufgabe ist dabei, mit dem gegebenen Vorrat an Treibstoff auszukommen.

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