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Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät zur Datenverarbeitung, insbesondere einen Computer, einen Thin Client oder einen Zero Client. Diese und andere elektronische Geräte sind außer zur internen Datenverarbeitung auch zum Datenaustausch mit weiteren elektronischen Geräten verwendbar, insbesondere zum Datenaustausch innerhalb von Netzwerken wie etwa Internet oder Intranet. Der Datenaustausch kann kabelgebunden oder kabellos erfolgen.
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Sofern der Datenaustausch bzw. die Internet- oder Intranetverbindung kabelgebunden ist, muss hierzu herkömmlich ein geeignetes Netzwerkkabel bereitgestellt und eingesetzt werden, über welches die zu übertragenden Daten bzw. Datensignale übermittelt werden. Sofern das elektronische Gerät nicht gerade akkubetrieben verwendet wird, muss es zusätzlich an ein externes Spannungsversorgungskabel oder an eine sonstige äußere Spannungsversorgung angeschlossen werden; etwa an ein Netzkabel, welches die über Steckdosen bereitgestellte Netzspannung (beispielsweise von 230 Volt) zuführt, oder an ein externes Netzteil, welches die Netzspannung in eine geringere Sekundärspannung oder Betriebsspannung umwandelt. In beiden Fällen sind daher herkömmlich – einschließlich des Netzwerkkabels – zwei verschiedene Kabelverbindungen erforderlich, nämlich die eine für die Energie- bzw. Spannungsversorgung des elektronischen Geräts und die andere für den kabelgebundenen Datenaustausch mit dem Netzwerk oder der sonstigen Umgebung des elektronischen Geräts.
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Während die Stromversorgung über Steckdosen durch die Grundausstattung heutiger Gebäude jederzeit gewährleistet ist, verursacht die zusätzliche Installation eigener Netzwerkleitungen (d.h. Datenübertragungskabel), Kabelschächte und Anschlussbuchsen etc. einen erheblichen zusätzlichen Arbeits- und Kostenaufwand. Zudem müssen, sofern eine kabelgebundene Datenübertragung beabsichtigt ist, alle zu vernetzenden Arbeitsplätze des zu verwendenden Netzwerks im Voraus eingeplant werden; sowohl in Gebäuden als auch in beweglichen, mit Netzwerkanschlüssen auszustattenden Verkehrsmitteln oder sonstigen Gegenständen.
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Es ist bekannt, angesichts dieser Nachteile das normale Stromnetz bzw. Energieversorgungsnetz, d.h. die zur Übertragung der Netzspannung verlegten Stromleitungen und Steckdosen zusätzlich zur Datenübertragung mitzuverwenden; diese Technik ist als „PowerLAN“ oder „Powerline Communication“ (PLC) bekannt. Hierbei muss das zu verwendende elektronische Gerät mittels eines externen Adapters (Powerline-Adapter), der ein Aufmodulieren von Datensignalen auf die Stromleitungen sowie ein Demodulieren ermöglicht, an die jeweilige Steckdose oder des Netzkabels oder der Gebäudewand angeschlossen werden. Hierbei werden die eigentlich nur für die Spannungsversorgung bestimmten Stromleitungen zur Datenübertragung mitverwendet; wenngleich die Reichweite der Datenübertragung auf wenige Hundert Meter begrenzt ist.
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Die Zwischenschaltung solcher Powerline-Adapter zwischen das Stromnetz und die jeweiligen Computer und sonstigen Endgeräte ist herkömmlich jedoch weiterhin mit dem Nachteil verbunden, dass zur Datenübertragung ein spezielles Datenkabel erforderlich ist. Das Datenkabel führt hierbei von dem Computer (oder dem sonstigen zu betreibenden elektronischen Gerät) zu dem Powerline-Adapter, der wiederum in die Steckdose eines Gebäudes oder eines Verlängerungskabels eingesteckt ist.
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Es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Gerät bereitzustellen, das betrieben werden und kabelgebunden Daten mit weiteren Geräten und/oder mit einem Netzwerk austauschen kann, ohne hierzu über einen speziellen Außenanschluss für ein separates Datenkabel bzw. Datenübertragungskabel verfügen zu müssen.
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Im Übrigen soll das elektronische Gerät auch nicht auf das Vorhandensein eines speziellen externen Netzwerkkabels (d.h. eines Datenübertragungskabels) oder auf das Vorhandensein eines eines externen Netzwerkanschlusses angewiesen sein, um kabelgebunden Daten austauschen zu können.
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Das elektronische Gerät soll ferner so beschaffen sein, dass es nach Anschließen an ein Spannungsversorgungskabel oder eine sonstige Spannungsversorgung vollständig einsatzfähig ist, ohne das der Benutzer weitere Verbindungskabel oder Adapter außerhalb des elektronischen Geräts zusätzlich anschließen muss.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das elektronische Gerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Das elektronische Gerät benötigt – außer einem Versorgungsanschluss, der zum Anschluss an ein Spannungsversorgungskabel oder an eine sonstige äußere Spannungsversorgung dient – keinen zusätzlichen, separaten Anschluss für die Datenübertragung bzw. Kommunikation nach außen, sondern erledigt die Datenübertragung über die Zuleitungen der Spannungsversorgung, an die das elektronische Gerät angeschlossen ist. Die zu übertragenden Daten, die das elektronische Gerät mit anderen Geräten bzw. mit einem Netzwerk austauscht (d.h. versendet und/oder empfängt), fließen dabei über den Versorgungsanschluss, über den das elektronische Gerät – jedenfalls im angeschlossenen und eingeschalteten Zustand – seine Energieversorgung bzw. Spannungsversorgung bezieht.
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Anstelle eines separaten Anschlusses (oder Außenkabels) zum Übertagen von Daten bzw. Datensignalen an einen externen Netzwerkanschluss oder an einen externen PowerLine-Adapter besitzt das elektronische Gerät eine eigene Übertragungseinrichtung, welche die Datenübertragung über den Versorgungsanschluss ermöglicht; genauer gesagt über eine Verbindungsstrecke, die (außer über externe Spannungsversorgungskabel und Steckdosen und evtl. geräteinterne Leitungstrecken) zumindest auch über dem geräteeigenen Versorgungsanschluss führt. Die Übertragungseinrichtung ist hier in das elektronische Gerät eingebaut und befindet sich beispielsweise im Inneren eines Gehäuses bzw. Außengehäuses des Computers oder sonstigen elektronischen Gerätes. Die Übertragungseinrichtung ist vorzugsweise ein Modem oder eine sonstige Trägerfrequenzanlage, mit der nunmehr geräteintern ein Aufmodulieren oder Demodulieren von Datensignalen (auf die bzw. von den Versorgungsleitungen) durchgeführt wird. Dadurch entfallen außerhalb des elektronischen Gerätes die herkömmlich zusätzlich noch erforderlichen Datenübertragungskabel und ebenso auch die herkömmlich zwischen die jeweilige Steckdose und das elektronische Gerät zu schaltenden Powerline-Adapter.
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Die eingebaute Übertragungseinrichtung kann beispielsweise an bzw. auf einem Motherboard montiert sein und geräteintern (durch eine geeignete Leiterstrecke, etwa mit zwei Einzelleitungen) mit dem Versorgungsanschluss verbunden sein. Somit erfolgt bereits geräteintern die Überlagerung und/oder die Trennung von Stromversorgung und Datensignalen. Um mit Hilfe des elektronischen Gerätes Daten übermitteln, d.h. empfangen und/oder versenden zu können, genügt es, das Gerät direkt an ein handelsübliches Stromversorgungskabel oder an eine Steckdose des Stromnetzes anzuschließen; weitere Handgriffe zur Vorbereitung des Geräts für den Datenaustausch mit seiner Umgebung sind nicht erforderlich.
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Einige exemplarische Ausführungsbeispiele werden nachstehend mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine erstes Beispiel einer herkömmlichen Verkabelung eines elektronischen Geräts zum Datenaustausch,
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2 eine zweites Beispiel einer herkömmlichen Verkabelung eines elektronischen Geräts zum Datenaustausch,
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3 die Verkabelung eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts zum Datenaustausch,
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4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts und
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5 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts.
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1 zeigt schematisch anhand eines ersten Beispiels die Art und Weise, wie ein elektronisches Gerät, beispielsweise Computer 100 herkömmlich zum Datenaustausch verkabelt wird. Der Computer 100 besitzt separate Anschlüsse einerseits zum Anschließen an die Steckdose einer Stromversorgungskabels 25 oder eines Gebäudes etc. und andererseits zum Anschließen an ein separates Netzwerkkabel 30, über welches Daten mit der Umgebung austauschbar sind. Beide externen Kabel können beispielsweise zu einer Gebäudewand 19 führen, wobei die Steckdosen 17 zur Versorgung mit der Netzspannung Un (insbesondere von 230 Volt) als Versorgungsspannung Uv allerorts verfügbar sind.
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Die Datenleitungen des Netzwerks, etwa zum Internet- oder Intranetzugang, die für die kabelgebundene Datenübermittlung erforderlich sind, sind hingegen nur ausnahmsweise in Gebäuden vorhanden, meist nur in Neubauten und nur bereichsweise; in den meisten Fällen müssen entsprechende Netzwerkleitungen bis zu den jeweiligen Netzwerkbuchsen 18 nachträglich aufwändig verlegt werden. Nachteilig ist nicht nur der Platzverbrauch im Gebäude (oder dem jeweiligen Verkehrsmittel oder mobilen Gerät) durch entsprechende Kabelschächte und Netzwerkbuchsen, sondern nachteilig ist auch geräteseitig, d.h. am elektronischen Endgerät 100 selbst, die Notwendigkeit zweier separater Anschlüsse für die Stromversorgung und den Datenaustausch.
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2 zeigt eine alternative, herkömmliche Art und Weise der Verkabelung bzw. Verschaltung eines Computers 100. Gemäß 2 wird der Computer 100 an ein Netzwerkkabel 30 angeschlossen, über welches er außer den Datensignalen zugleich auch eine Sekundärspannung Us als Versorgungsspannung Uv empfängt, welche meist deutlich kleiner ist als die Netzspannung. Dieses Netzwerkkabel hat in der Regel mehr als zwei oder vier Einzelleitungen. Erst in einem vorgeschalteten, externen Adapter 20 (Powerline-Adapter bzw. PowerLAN-Adapter) erfolgt ein Aufmodulieren bzw. Demodulieren der Datensignale auf die oder von den externen Stromleitungen. Der Adapter 20 wird hierzu in eine Steckdose 17 einer Gebäudewand 19 oder eines Verlängerungskabels bzw. Spannungsversorgungskabels 25 eingesteckt und an seinem anderen Ende mit dem Netzwerkkabel 30 verbunden, welches wiederum mit dem Computer 100 verbunden wird.
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3 zeigt schematisch die Art und Weise der Verkabelung eines erfindungsgemäßen Computers oder sonstigen elektronischen Geräts 10. Das elektronische Gerät 10 wird direkt an eine Steckdose 17 einer Gebäudewand 19 oder eines Spannungsversorgungskabels (handelsübliches Verlängerungskabel für die Netzspannung der Stromversorgung) angeschlossen. Weitere Maßnahmen seitens des Benutzers sind nicht erforderlich; das elektronische Gerät 10 ist unmittelbar einsatzfähig, d.h. es erhält so seine Energieversorgung und ist auch jederzeit in der Lage, über das Spannungsversorgungskabel 25 (und den eigenen Anschluss hierfür) Daten zu senden und/oder zu empfangen. Ermöglicht wird dies durch den erfindungsgemäßen Aufbau des elektronischen Geräts; hierzu geben die 4 und 5 zwei möglich, lediglich schematische und exemplarische Ausführungsbeispiele wieder. Bei dem elektronischen Gerät 10 handelt es sich vorzugsweise um einen Computer, beispielsweise um einen Personalcomputer (Stand-PC oder Laptop). Dabei kann es sich um einen vollwertigen Computer handeln, der mit eigenen nicht-flüchtigen sowie flüchtigen Speichereinheiten (als Langzeitspeicher bzw. Arbeitsspeicher) und ggfs. auch mit eigenen Laufwerke (etwa Festplattenlaufwerken, magnetischen oder optischen Laufwerke) ausgestattet ist.
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Das elektronische Gerät kann ebenso ein Thin Client oder ein Zero Client sein, d.h. ohne eigenen Festplattenspeicher oder sonstige Laufwerke auskommen und stattdessen auf externe Speichermedien zurückgreifen, die über ein externen Netzwerk erreichbar sind, mit welchem der Datenaustausch austauschen soll. Auch das Betriebssystem und die Software zum Betreiben des Thin Client oder Zero Client sind dann über das Netzwerk abrufbar. Im Falle eines Thin Client besitzt das elektronische Gerät zumindest einen Prozessor, der das Ausführen einer Terminalsoftware zum Anzeigen von Informationen eines entfernt ausgeführten Anwendungsprogramms ermöglicht. Im Falle eines Zero Client nützt das elektronische Gerät zumindest einen Protokolladapter zur Wiedergabe von aus einem Netzwerk empfangenen Bildinformationen. Schließlich kommen als elektronisches Gerät 10 anstelle von Endgeräten bzw. Einzelcomputern auch Server in Betracht.
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4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts 10; die Darstellung ist jedoch lediglich schematisch und beispielhaft. Der Kürze halber wird nachstehend nicht mehr zwischen einem Computer 11 oder einem sonstigen elektronischen Gerät (vgl. oben) unterschieden. Das elektronische Gerät besitzt einen Versorgungsanschluss 2, der zum Anschließen an eine Steckdose zur Spannungsversorgung (meist über ein externes Verlängerungs- bzw. Spannungsversorgungskabel 25) dient. Über den Versorgungsanschluss 2 empfängt der Computer 11 als Betriebsspannung eine externe Spannung U; beispielsweise die Netzspannung Un (insbesondere in Höhe von 230 Volt), wie sie an jeder Steckdose anliegt, oder eine heruntertransformierte Versorgungsspannung Uv, die wesentlich kleiner ist als die reguläre Netzspannung Un. In beiden Fällen ist der Computer 11 über das jeweilige Anschlußkabel direkt an eine Steckdose des Stromversorgungsnetztes anschließbar.
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Der Versorgungsanschluss 2 enthält zwei (manschmal auch drei oder mehr) Kontaktanschlüsse 2a, 2b für die jeweiligen Einzelleitungen der externen Spannungsversorgung. Zumindest einer der Kontaktanschlüsse des Versorgungsanschlusses 2 kann zum Anschließen an ein Massepotential bzw. Referenzpotential vorgesehen sein. Der Versorgungsanschluss 2 ist beispielsweise an einem Außengehäuse 1 des Computers 11 angeordnet und mechanisch zugänglich. Außer dem Versorgungsanschluss 2 benötigt der erfindungsgemäße Computer 11 bzw. das elektronische Gerät 10 keine weiteren Anschlüsse, um Daten mit seiner Umgebung, etwa einem anderen elektronischen Gerät oder einem Netzwerk kabelgebunden (über den geräteeigenen Versorgungsanschluss) austauschen zu können.
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Gemäß 4 besitzt das elektronische Gerät 10 bzw. der Computer 11 ein Außengehäuse 1, in dem seine übrigen Bauteile untergebracht sind. In dem Außengehäuse 1 ist insbesondere eine Übertragungseinrichtung 15 angeordnet, die beispielsweise ein Modem 16 oder eine sonstige Trägerfrequenzanlage darstellt oder jedenfalls mit umfasst. Mit Hilfe der Übertragungseinrichtung lassen sich über externe Zuleitungen außerhalb des elektronischen Geräts 10, die eigentlich zur Energieversorgung (und somit primär zu anderen Zwecken als dem der Datenübertragung) dienen, Daten zwischen dem elektronischen Gerät 10 und seiner Umgebung austauschen. Innerhalb des Gehäuses des elektronischen Gerätes 10 ist die Übertragungseinrichtung 15 durch eine geeignete Leitungsstrecke 5 mit dem Versorgungsanschluss 2 verbunden.
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In dem Außengehäuse 1 ist vorzugsweise ein Motherboard 3 bzw. eine Systemplatine angeordnet; und auf dem Motherboard 3 kann insbesondere ein Mikroprozessor angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Übertragungseinrichtung 15 ebenfalls an oder auf dem Motherboard 3 montiert. Die Übertragungseinrichtung 15 ist vorzugsweise eine PowerLAN- bzw. eine Powerlineeinheit; insbesondere ein Modem oder eine sonstige Trägerfrequenzanlage, womit Datensignale auf ein externes Spannungsversorgungskabel 25 aufmodulierbar und/oder von dort kommend demodulierbar sind.
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Die Leitungsstrecke 5 kann beispielsweise zwei Einzelleitungen 5a, 5b umfassen, die jeweils mit einem der Kontaktanschlüsse 2a, 2b des Versorgungsanschlusses verbunden sind. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Leitungen für die Netzspannung von 230 V, die innerhalb des Gehäuses frei verlaufen und vorzugsweise direkt zur Übertragungseinrichtung 15 führen. Die Einzelleitungen 5a, 5b der Leitungsstrecke 5 können in einem gewissen Abstand über, neben oder unter dem Motherboard 3 verlaufen. Die Leitungsstrecke 5 bzw. ihre Einzelleitungen 5a, 5b können z.B. einen Teil der Grundfläche des Motherboards 3 überqueren und/oder einen Abstand zwischen einer Gehäusewand 1a des Außengehäuses 1 und der Übertragungseinrichtung 15 überbrücken. Alternativ kann die Übertragungseinrichtung 15 aber auch direkt mit dem Versorgungsanschluss 2 bzw. seinen Kontaktanschlüssen verbunden sein; in diesem Fall können eigene Leitungen oder Kabel zwischen ihnen entfallen.
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Die Übertragungseinrichtung 15 kann mit dem Motherboard 3 beispielsweise durch eine LAN-Verbindung, etwa in Form einer LAN-Steckverbindung 7 elektrisch verbunden sein. An dem Außengehäuse 1 ist hingegen eine solche Steckverbindung oder sonstige LAN-Buchse nicht erforderlich, an welchem ein separates Netzwerkkabel zur Datenübertragung von außen angeschlossen werden müsste, denn der Datentransport bzw. Datenaustausch erfolgt bereits über die Stromversorgungszuleitungen, etwa über ein externes Spannungsversorgungskabel 25. Hierdurch wird nicht zuletzt auch an dem Außengehäuse selbst Platz bzw. Fläche eingespart, die für sonstige Anschlüsse oder Bedienelemente genutzt werden kann.
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5 zeigt ein weiteres, ähnliches Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts. Zusätzlich sind in 5 schematisch eine Gebäudewand 19, eine darin angeordnete Steckdose 17 und ein Spannungsversorgungskabel 25 dargestellt; letzteres wird direkt and den Versorgungsanschluss 2 des elektronischen Gerätes 10 bzw. Computers 11 sowie an die Steckdose 17 angeschlossen. Das elektronische Gerät 10 ist ähnlich aufgebaut wie in 4; auf eine Wiederholung gleicher oder ähnlicher Merkmale wird daher verzichtet. Gemäß 5 ist das Motherboard an die Gehäusewand 1a herangeführt, in der der Versorgungsanschluss 2 angeordnet ist. Zwischen dem Versorgungsanschluss 2 und der Übertragungseinrichtung 15 kann eine Leitungsstrecke (etwa in Form von Verbindungsleitungen wie in 4) vorgesehen sein; sie ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Beispielsweise kann, wie in 5 dargestellt, die Übertragungseinrichtung 15 mittelbar an den Versorgungsanschluss 2 angeschlossen sein. Ferner können die Übertragungseinrichtung 15 und der Versorgungsanschluss 2 beide an dem Motherboard 3 montiert sein. Ansosten sind Anordnung, Abmessung und Verläufe der Bauteile des elektronischen Gerätes 10 in allen Figuren lediglich schematisch und beispielhaft.
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Mit dem Motherboard 3 kann die Übertragungseinrichtung 15 wiederum durch eine LAN-Steckverbindung 7 verbunden sein; diese kann beispielsweise direkt unter der Übertragungseinrichtung 15 bzw. zwischen ihr (Bezugszeichen 7’) und dem Motherboard 3 oder an anderer Stelle auf dem Motherboard 3 (Bezugszeichen 7’’) positioniert sein; in letzerem Fall können geeignete Verbindungsleitungen 4 von der Übertragungseinrichtung 15 bis zur LAN-Steckverbindung verlaufen. Die Übertragungseinrichtung 15 kann alternativ auch an dem Außengehäuse montiert sein (ebenso wie der Versorgungsanschluss 2 selbst); und die Verbindungsleitungen 4 können zwischen der Übertragungseinrichtung 15 bis zum Motherboard 3 geführt sein.
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Die Verbindungsleitungen 4 übertragen vorzugsweise eine Sekundärspannung (Us), welche kleiner als die von außen zugeführte Netzspannung ist. Eine der Übertragungseinrichtung 15 vorgeschaltete Leitungsstrecke 5 (bzw. deren jeweiligen Einzelleitungen 5a, 5b), soweit vorhanden, dient hingegen vorzugsweise zum Zuführen der eigentlichen, höheren Netzspannung (Un) zur Übertragungseinrichtung 15; auf diese Netzspannung (von 230 V) werden die Datensignale DS aufmoduliert oder von ihr demoduliert. Geräteintern können übrigens von dem Versorgungsanschluss 2 und/oder von der Übertragungseinrichtung 15 noch weitere Leitungszweige wegführen bzw. abgezweigt sein. Solche Leitungszweige können an das Motherboard 3 oder sonstige Bauteile der Computers 11 angeschlossen sein.
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Abweichend von den Darstellungen der 4 und 5 braucht die Übertragungseinrichtung 15 nicht zwangsläufig an oder auf dem Motherboard montiert zu sein; sie kann an beliebiger Stelle innerhalb des Außengehäuses positioniert und montiert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Außengehäuse
- 1a
- Gehäusewand
- 2
- Versorgungsanschluss
- 2a, 2b
- Kontaktanschluss
- 3
- Motherboard
- 4
- Verbindungsleitung
- 5
- Leitungsstrecke
- 5a, 5b
- Einzelleitung
- 7; 7’; 7’’
- LAN-Steckverbindung
- 8
- Mikroprozessor
- 10
- elektronisches Gerät
- 11
- Computer
- 15
- Übertragungseinrichtung
- 16
- Modem
- 17
- Steckdose
- 18
- Netzwerkbuchse
- 19
- Gebäudewand
- 20
- Adapter
- 25
- Spannungsversorgungskabel
- 30
- Netzwerkkabel
- 100
- Computer
- DS
- Datensignale
- U
- Spannung
- Un
- Netzspannung
- Us
- Sekundärspannung
- Uv
- Versorgungsspannung
