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DE7507444U - Lehrgerät

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Publication number: DE7507444U
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Publication date: 1978-01-19

Description

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Beschreibung zum Gebrauchsmustergesuch

des Herrn Dipl.-Ing. Dieter Mehlitz, 4Ο4 Neuss, Rheinfelder Strasse 12

betreffend:
"Lehrgerät"

Die Neuerung betrifft ein Lehrgerät für digitale Signalverarbeitung mit signalerzeugenden, signalverarbeitenden und signalspeichernden Schaltungsbaugruppen, die Steckbuchsen aufweisen, über welche die Baugruppen verbindbar sind, und mit einem Stromversorgungskomponenten enthaltenden Gehäuse, das eine Arbeitsplatte zum Anbringen der Schaltungsbaugruppe aufweist.

Ein derartiges Lehrgerät ist marktgängig. Die Arbeitsplatte besitzt eine Vielzahl von Steckbuchsen, die an die Stromversorgungskomponenten angeschlossen sind. Die Baugruppe! selbst sind lose uns besitzen einerseits Stecker, mit denen sie in die Buchsen der Arbeitsplatte einführbar sind, und andererseits die Steckbuchsen, welche als Eingangs- bzw. Ausgangsklemme für den Informationspfad dienen. Der Schüler hat dann die Aufgabe, aus den Baugruppen die richtigen herauszusuchen, auf der Arbeitsplatte anzuordnen, wobei zugleich die Stromversorgung sichergestellt wird, und den Jnformationspfad mittels Kabeln aufzubauen, die in die Buchsen der Baugruppen passende Endstecker aufweisen.

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Diese Bauweise hat zwei erhebliche Nachteile. Nachteilig ist zunächst, dass jede Baugruppe ein eigenes, mindestens zwei Stecker und zwei Buchsen anweisendes Gehäuse benötigt. Bei steigender Kostentendenz für die mechanischen Teile und fallender Kostentendenz für die elektronischen Komponenten der Baugruppen verlagern sich die Herstellungskosten immer mehr auf die Seite des Gehäuses, so dass schliesslich jede einzelne Baugruppe zu einem Preis angeboten werden muss, der in keinem vernünftigen Verhältnis mehr zu dem Wert der eingebauten elektronischen Komponenten steht.

Zum andern hat das Prinzip der losen Baugruppen einen in der Anwendung vielleicht noch bedeutungsvolleren Nachteil, in aller Regel muss ja die Lehrkraft die Baugruppen an den Schüler ausgeben und nach Beendigung des Unterrichts wieder einsammeln. Bei einer Vielzahl von Schülern und Baugruppen ist eine umständliche, zeitraubende und lästige "Buhführung" nicht zu umgehen.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein Lehrgerät der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei dem diese Nachteile vermieden sind. Zur Lösung wird neuerungsgemäss vorgeschlagen, dass je nach der Lehraufgabe ausgewählte Baugruppen auf der Unterseite der Arbeitsplatte fest angeordnet, mit Stromversorgungsleitungen und mit den durch die Platte isoliert hindurchgeführten Verbindungssteckbuchsen fest verdrahtet sind, und dass die Arbeitsplatte mit dem Gehäuse auswechselbar verbunden ist. Man erkennt, dass Buchsen und Stecker nun nur noch für den Informationspfad, nicht mehr aber für die Stromversorgung benötigt werden, da diese an der Arbeitsplatte fest verdrahtet bleibt« Die an der Unterseite der Platte angeordneten Baugruppen brauchen Oberhaupt kein zusätzliches, handhabbares Gehäuse, sondern allenfalls einen Schutz gegen Beschädigungen in Form einer Kunstharzschicht oder dergleichen« Es 1st dabei ohne weiteres möglich, die Bestückung der Arbeitsplatte mit Baugruppen derart sinnvoll vorzunehmen, dass beispielsweise für einen Grund-

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lehrgang die Baugruppen sehr einfach sind, etwa einfache Diodengatter, Flipflops, Schmitt-Trigger Etc«, während für weiterführende Lehrgänge dann die Baugruppen ilerseits bereits "integriert" sind, indem etwa vier Flipflops zu einem Dekadenzähler zusammengeschaltet sind« Da ohnehin die Kapazität einer Arbeitsplatte begrenzt ist und eine entsprechend dieser Kapazität bemessene Anzahl von Baugruppen verfügbar gehalten werden muss, kommt es nur darauf an, die Auswahl sinnvoll zu treffen; es versteht sich, dass auch das Lehrprogramm in gewisser Weise auf die zur Verfügung stehenden Baugruppen der betreffenden Arbeitsplatte abgestimmt werden können.

Man erkennt auch, dass Ausgabe und Einsammeln der Baugruppen entfallen. Im Idealfalle würde jedem Schüler oder Gruppe von zwei oder drei Schülern ein Lehrgerät zur Verfügung stehen. Dies würde aber für jeden Lehrgang eine sehr erhebliche Investitionssumme erfordern. Da nun bei dem Gerät gemäss der Erfindung die Position der einzelnen Baugruppen auf der Arbeitsplatte fest vorgegeben ist, kann man jedem Schüler eine "Blindplatte" geben, die nichts anderes ist als eine vielpolige Kupplung mit Steckern auf der Unterseite, die in die Buchsen der Arbeitsplatte passen, und zugeordneten Steckbuchsen auf der Oberseite. Der Schüler kann nun die Kabelverbindung herstellen, zu welchem Zweck die Blindplatte - wie übrigens auch die Arbeitsplatte - zweckmässig mit den Symbolen der jeweils angebrachten Baugruppen versehen ist. Ob seine Schaltung richtig 1st, kann der Schüler dann leicht feststellen, indem er die Blindplatte auf die Arbeitsplatte des Gerätes aufsteckt»

Die feste Positionierung der Bauelemente gewährleistet noch einen weiteren Vorteil. Man kann nämlich das Gerät so ausbilden, dass ein Blatt Papier oder Karton, das mit den Buchsenöffnungen der Arbeite- bzw. der Blindplatte fluchtende Perforationen aufweist, auf dieser unter Ausfluchtung mit den Buchsen gehalten werden kann. Der Schüler kann auf diesem Blatt dann die von ihm vorgeschlagene Schaltung notieren, so dass zu jeder Aufgabe ein Beleg über die Lernerfolge verfügbar ist. Ebenso kann natürlich auch auf dem Blatt eine Schaltung vorgegeben sein,

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< die vom Schüler dann nachzuvollziehen ist«

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt perspektivisch das Gerät in einer bevorzugten Gestaltung, und

Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Arbeitsplatte mit aufgesetzter Blindplatte im vergrösserten Teilausschnitt.

Das Gerät umfasst ein Grundgehäuse 10, vorzugsweise aus eloxiertem Aluminiumblech, mit einer horizontal liegenden Deckplatte 12 und einer mittels Rändelschrauben 13 - oder in einer anderen Weise, vorzugsweise ohne Zuhilfenahme eines besonderen Werkzeugs - befestigten Arbeitsplatte 14. Auch die Arbeitsplatte besteht vorzugsweise aus einem ziemlich dicken Aluminiumblech, das hinreichend verwindungssteif ist und gut bedruckt werden kann.

Die Deckplatte weist Betätigungs- und Signaleinrichtungen sowie Buchsen von fest installierten Baugruppen des Geräts auf, insbesondere die Stromversorgung mit zugehörigem Ausschalter, eine Netzanschlussbuchse und Baugruppen, die immer benötigt werden, zum Beispiel einen Impulsgenerator. Die Positionen der auf der Deckplatte montierten Elemente sind nur durch die Kreuze angedeutet; bei 16 sind zur Veranschaulichung ausschliesslich •in Schalter 18 zum Einstellen der Frequenz eines Frequenz- ; generators, dessen Signalausgangsbuchsen (Logisch 0 und Logisch 1)

: 20 sowie eine Signallampe (vorzugsweise eine lichtemittierende ( Diode) 22 angedeutet. Ein Symbol 24 für die an diese Elemente an-

- geschlossene Baugruppe ist ebenfalls vorgesehen, vorzugsweise ^; aufgedruckt·

Die auswechselbare Arbeitsplatte ist mit anderen Baugruppen \ bestückt, und zwar auf der Unterseite, was natürlich in Fi-{ gur 1 nicht erkennbar ist. Zur Oberweite der Deckplatte sind

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nur die Signalanschlussbuchsen sowie In ähnlicher Welse wie oben beschrieben Signallämpchen durchgeführt. Als Beispiel ist rechts unten ein UND-Gatteranschluss dargestellt; es sind vier Signaleingangsbuchsen 30, je eine Signalausgangsbuchse 32 für "Logisch 1" bzw. "Logisch 0", eine Leuchtdiode 34, die dann aufleuchtet, wenn das Gatter einen Pegel "Logisch 1" am O-Ausgang führt, sowie das Schaltungssymbol für das Gatter erkennbar· Die übrigen Anschlüsse, Lämpchen und Dioden sind nur durch Kreuze symbolisch angedeutet.

Figur 2 zeigt die Arbeitsplatte 14 mit (beispielsweise) der Buchse 32. Die Buchse besteht aus einer Isolierstoffhülse 40, in der eine vernickelte oder verchromte Anschlusshülse 42 eingepresst ist. Die Anschlusshülse 42 ist nach unten um eine Lötzunge 44 verlängert, an die die betreffende Baugruppe angelötet ist (nicht dargestellt). Die Blindplatte 50 besteht aus einem geeigneten Isolierstoff, beispielsweise Acrylharz. An den Positionen, wo die Arbeitsplatte 14 Buchsen aufweist, ist die Blindplatte mit einer Bohrung versehen, in der eine Buchsen-Stecker-Kombination 52 sitzt. Die Bohrung der Blindplatte besitzt einen um etwa einen Millimeter grösseren Durchmesser als der Aussendurchmesser des durchgeführten Abschnitts 54 der Stecker-Buchsen-Kombination, die jedoch durch Flansche 56,58 gehalten ist. Die Kombination kann sich also nach allen Richtungen um etwa einen halben Millimeter parallel zur Oberfläche 60 der Blindplatte verschieben, ausgehend von der Mittelposition, so dass Fehlausfluchtungen ausgeglichen werden, die sonst bei der Vielzahl von Buchsen - etwa 100 bis 200 pro Arbeitsplatte - unvermeidlich wären. Es versteht sich, dass auch die Blindplatte mit den entsprechenden SchaltungsSymbolen bedruckt sein kann« Auf ihrer Oberseite 60 kann ein Blatt Papier aufgelegt sein, das Löcher an den Stellen der Buchsen aufweist und zum Festhalten oder Vorgeben der aufzubauenden Schaltung beschriftet werden kann.

(Schutzansprüche)

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Claims

Schutzansprüche

11 Lehrgerät für digitale Signalverarbeitung mit signal-

erneugenden, signalverarbeitenden und signalspeichernden Schaltungsbaugruppen, die Steckbuchs;en aufweisen, über welche die Baugruppen untereinander verbindbar sind, und mit einem Stromversorgungskomponenten enthaltenden Gehäuse, das eine Arbeitsplatte zum Anbringen der Schaltongsbaugruppen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass je nach der Lehraufgabe ausgewählte Baugruppen auf der Unterseite der Arbeitsplatte fest angeordnet und mit Stromversorgungsleitungen und mit den durch die Platte isoliert hindurchgeführten Verbindungssteckbuchsen fest verdrahtet sind, und dass die Arbeitsplatte mit dem Gehäuse auswechselbar verbunden ist.
2) Gerät nach Anspruch 1, durch eine auf die Arbeitsplatte aufsetzbare Blindplatte, die an ihrer Unterseite mit den Steckbuchsen der Arbeitsplatte fluchtende Stecker und an ihrer Oberseite mit den Steckern fluchtende Buchsen aufweist, d,le untereinander verbindbar sind, gekennzeichnet.
3) Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatte, die Blindplatte und/oder das Gehäuse Einrichtungen zum Ausfluchten und/oder Befestigen eines Papier- oder Kartonblattes aufweist, das an den Positionen der Buchsen deren Öffnung freigebende Perforationen aufweist.

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