Analog Computers

Datasheet · 1969

DIN 40700 Blatt 18: Schaltzeichen — Analogrechentechnik

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DIN 40700 Sheet 18 (October 1969) is the German national standard defining graphical circuit symbols for analog computing technology. It catalogs 40 standardized symbols for linear computing elements (summing amplifiers, integrators, complementary integrators, track-and-hold units), nonlinear elements (multipliers, dividers, function generators, limiters, comparators), and hybrid (analog-digital) elements. The standard was prepared by the Electronics Standards Committee of the German Standards Institute (DNA) in alignment with IEC recommendations.

Manufacturer
Fachnormenausschuß Elektronik im Deutschen Normenausschuß (DNA)
Year
1969
Type
Datasheet
Language
German
Learning track
general theory
Pages
7
  • Fachnormenausschuß Elektronik im Deutschen Normenausschuß (DNA)
  • circuit symbols
  • graphical standards
  • analog computing elements
  • hybrid computing

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DIN 40700 Blatt 18: Schaltzeichen — Analogrechentechnik

DK 681.33 : 003.62 DEUTSCHE NORMEN | Oktober 1969 Schaltzeichen DIN Analogrechentechnik 40700 Blatt 18 , Graphical symbols for analog computation Diese Norm ist in Zusammenarbeit mit dem Fachnormenausschuß Informationstechnik im DNA aufgestellt worden. Die an den Ein- und Ausgängen der Schaltzeichen verwendeten Buchstaben und Ziffern gehören nicht zum Schalt- zeichen, sie dienen nur der Erläuterung der Wirkungsweise. IEC-Empfehlungen für Schaltzeichen dieser Norm bestehen zur Zeif noch nicht. Nr | IEC Schaltzeichen. : Benennung Bemerkung ® Lineare Rechenelemente 2 . ¢ Koeffizienten- _ F 1 x y potentiometer ye aw 3 (potentiometer) 0<a<ı a 3 y=—Vex . 8 v>1 E 2 x y „Rechenyerstärker. Ein Rechenverstärker ist ein Gleichspan- z (operational_amplifie nungsverstärker mit einem gegenpha- P sigen Ausgang. Das Schaltzeichen kann © i nur_mit einer geeigneten r Fi verwendet werden. 3 - o x = > 3 27 y | Offener Verstärker 4 pa 9 E : (high-gain amplifier) V>l1 é Xn c; Bewertungsfaktoren E H : h ® „Umkehrer, Inverter 2 4 x y : = — A (inverter) y * 3 $ rn > $ 5 HE ‚Summierer. ya 2 ii z “1: (summer) c; Bewertungsfaktoren a m Dr Den” IR pam, gen, VE en. Nur zur Information Wird bei Änderung nicht ause of ng nicht eusgetauscht Fortsetzung Seite 2 bis 7 Erlauterungen Seite 7 ry Fachnormenausschuß Elektrotechnik im Deutschen Normenausschuß (DNA) Alleinverkauf der Normblätter durch Beuth-Vertrieb GmbH, Berlin 30 und Köln DIN 40700 BI. 18 Okt. 1969 Preisar. 6 "4 AEG Vervielfältigung tt. DNA- Merkblatt, Ziff. 1 Seite 2 DIN 40700 Blatt 18 IEC Schaltzeichen Benennung Bemerkung yo Ss} —Jfe &% 1.1 Ao y An—i Cn) Frei steverbarer Integrierer un y-- hg: J 2% x (dt + y(0) y(0) Anfangswert kg Iniegrationsfaktor c; Bewertungsfaktoren it, Integrationsdauer Mit den Steuerleitungen s, und s9 werden die Betriebszustände des Inte- grierers gesteuert. Der Zusammenhang zwischen den Steversignalen (an sy und so) und den Beiriebszuständen des Integrierers kann durch eine Tabelle oder durch eine formelmäßige Notie- rung dargestellt werden. -y(0) x —feı X2——1C2 1:1 Ao y Xne1C8n Integrierer (integrator) yn o~— — cl SZ ~ oO = Komplementär-Integrierer Bei einem Komplementär-Integrierer sind die Steversignale s] und so speziell so festgelegt, daß er den Betriebs- zustand „Integrieren“ immer nur dann annimmt, wenn ein ihm zugeordneter Integrierer (Nr 6) nicht im Betriebs- zustand „Integrieren” ist. Frei steuerbarer Speicher Ein Speicher hält im Betriebszustand „Halten“ den am Ende des voran- gegangenen Betriebszustandes „Fol- gen” sich als Summe der Eingangs- variablen ergebenden Wert fest. Die Betriebszustände werden durch die Steuersignale s, und sy gesteuert. s & DIN 40700 Blatt18 Seite 3 Nr IEC Schaltzeichen Benennung Bemerkung Beispiele für lineare Rechenelemente yo Dieser Speicher ist im Betriebszustand „Folgen“, solange ein Integrierer nach Nr 7 in den Betriebszuständen „Inte- grieren” oder „Halten“ ist. Im Betriebs: 10 Speicher zustand „Halten“ ist er, solange obiger (track and hold amplifier) Integrierer in Anfangswertübernahme ist. Der Speicher selbst nimmt den An- fangswert im Betriebszustand „Pause” auf. -y(0) Beim komplementären Speicher gilt das 11 Xa—Cı Komplementär-Speicher unter Nr 10 ausgeführte bezogen auf a] y Nr 8 (Komplementär-Integrierer). %— CH Nichtlineare Rechenelemente Nichtlineares Die Art der Nichtlinearität kann bei Bedarf durch Kennlinie, Formel oder channels, general symbol) 12 x y Rechenelement, allgemein Text in das Schaltzeichen eingetragen werden. Multiplizierer, allgemein 13 (multiplier, general y=2]'% symbol) x x—I Gekoppelter 14 | x n Multiplizierer, allgemein yı xx (multiplier with two Yn =X Xp Seite 4 DIN 40700 Blatt 18 Nr IEC Schaltzeichen Benennung Bemerkung 15 Dividierer yoo (divider) x Gleichzeitig Multiplizierer 16 und Dividierer 8% (multiplier and divider y= 9 combind in one element) x2 & Funktionsgeber, allgemein ¥ = f(x) 17 u F(x) y (funktion generator, An Stelle von f(x) kann die spezielle general symbol) Funktion eingesetzt werden. Ku X1, X Y: 18 v2 Koordinatenwandler, ty. %—o—> ¥ Resolver (resolver) 1 %27* 192 | 2 Beispiele fiir nichtlineare Rechenelemente 19 Logarithmus- funktionsgeber y = Igx 20 Funktionsgeber für nicht- analytische Funktion y = f(x) 2a Funktionsgeber für Funk- tionen mehrerer Veränder- licher (multi-variable function generator) ymflapı..,%,) Betragselement {absolute value circuit) _ J N 4 a # DIN 40700 Blatt 18 Seite 5 Nr | IEC Schaltzeichen Benennung Bemerkung y= y, fir x Sx) 23 Begrenzer y=S-xfirx; Sx oxy (limiter) ¥ = yofirx 2 x5 Die Steigung S kann oo sein. Signumelement y=—lfirx<0 24 x Y (si function) . ignum functi y= +1 firs >0 7 -& x Tote Zone n# <,< 25 xo % Y | (dead space circuit) y= 0 fir xy SxS xp S; / y = Sg+ (x — x9) fir x > x9 ymx — . . 2— Größtwertalied x;= Wert der im mathematischen. 26 max. y rowmwerig Sinne größten. Eingangsgröße An x, (i=1+++n) no 74 y— . Klei lied x; = Wert der im mathematischen 7 mn: Y einstwertglie Sinne kleinsten Eingangsgröße A x;(i=1--'n) 28 Parabelmultiplizierer y=+x]'% (square multiplier) +h) Servomultiplizierer yy a be xy 29 : 4 mit 2 Kanälen Ya=tx'x 27 ee yy Seite 6 DIN 40700 Blatt 18 (time-delay simulator} Nr IEC Schaltzeichen Benennung Bemerkung } | xx i =4 Modulationsmultiplizierer YI x3 30 mit 2 Kanälen FOR (time-division multiplier) yg=+ 2 *3 Koordinatenwandler für 5 5 Kartesische in Polarkoor- | R=Yx” ty 31 dinaten y (resolver, rectangular to p= arctan — polar) * R 5 Koordinatenwandler für —1 7,9 x Polar- in kartesische Koor- _ Pp. 32 dinaten x= R-cos @ g— y (resolver, polar to rec- y=R'sinp | tangular) 33 Totzeitglied y(t) = x(t — 7) Rechenelemente zur Verarbeitung vo (hybride Rechenelemente) n analogen und binären Signalen a y= y, fir >) x, >0 34 2] N_ Komparator, Vergleicher i=] : | Y (Comparator) n A y= fir >, x, <0 iZi J2 m Analog-Digital-Schalter y= 1 for 2 x, > 0 35 : y (AD-Schalter) n 4 (AD-switch) y = 0 for >} x, <0 i=l , Yı Digital-Analog-Schalter y= y, firx=0 3% — Y | (DA-Schalter) -_ (DA-switch) y-yfürı=1 5 De . DIN 40700 Blatt 18 Seite 7 Nr IEC Schaltzeichen Benennung Bemerkung N Digital-Analog-Schalter Vereinfachte Darstellung, wenn nur 37 (DA-Schalter) durchgeschaltet oder getrennt wird. (DA-switch) Durchschaltung für x =1 Sonstige Elemente 38 G Rauschgenerator (noise generator) x x) Xo wy 39 Xn — n-Koordinatenschreiber {recorder with n channels} Jit) x — ? 40 : potent schreler multi-channel recorder) Ve — Erléuterungen Die in dieser Norm enthaltenen Schaltzeichen gelten vor- wiegend für die mit elektrischen bzw. elektronischen Mitteln realisierten Analogrechner. Ihre Übertragbarkeit auf mechanische, pneumatische oder hydraulische Recheneinrichtungen ist grundsätzlich möglich, bleibt aber bei der vorliegenden Norm unberücksichtigt. Die Schaltzeichen dienen auch zur Beschreibung und Dar- stellung von Rechenverfahren in Rechenplanen. Hier sind sie als Symbole für Rechenoperationen aufzufassen, unabhängig von der Art der technischen Realisierung. Bei den Benennungen der durch die Schaltzeichen dar- gestellten Rechenelemente wurde in den Fällen die zu- gehörige Bezeichnung aus dem amerikanischen Sprach- gebrauch hinzugefügt, wo sie eindeutig in der Fachwelt bekannt sind und ihre eingebürgerte Prägnanz zur Erläute- rung der deutschsprachigen Benennung beiträgt. Der in dieser Norm dargestellten großen Anzahl von 40 Schaltzeichen liegen nur wenige Prinzipien zugrunde, die es gestatten, weitere Schaltzeichen in verständlicher Weise zu kombinieren. Diese Eigenschaft ist wichtig im Hinblick auf die Verbindung mit digitalen Recheneinrichtungen (hybride Rechensysteme). Beispiele solcher Kombinationen finden sich als Ansätze in den Nummern 34 (Komparator}, 35 (Analog- Digital-Schalter) und 36 und 37 (Digital-Analog-Schalter). Die Analogrechentechnik ist durch die verbreitete Verwen- dung von Verstärkern gekennzeichnet. Das Dreieck als Symbol eines Verstärkers findet sich darum in fast allen vorgelegten Schaltzeichen. Die Spitze des Dreiecks zeigt dabei stets zur Ausgangsseite des Verstärkers. Die beson- deren Eigenschaften der „Rechenverstärker”, wie z.B. ihre hohe Verstärkung, Linearität und Driftfreiheit, werden durch selbständige Verstärkersymbole dargestellt (z.B. Nr 2 und 3) und damit von den übrigen Verstärkern der Elektrotechnik (z.B. für Hoch- oder Tonfrequenzen) abgegrenzt. Auch die Schaltzeichen Nr 4 bis Nr 11 (Umkehrer, Summierer und Integrierer) gehen vom „Verstärkerdreieck” aus. Für alle Rechenelemente, bei denen der Ausgang über eine nichtlineare Operation mit dem Eingang verknüpft ist, wird als Grundelement ein Fünfeck verwendet, das aus einem „Verstärkerdreieck” durch Kombination mit einem Rechteck entstanden ist (Nr 12). Die Schaltzeichen Nr 13 und 14 machen davon allgemeinen oder speziellen Gebrauch und zeigen dem Benutzer des Normblattes die Ausbau- fähigkeit des vorgelegten Systems von Schaltzeichen und Kennzeichen. Aus den Normen DIN 40700 Blatt 10 sowie DIN 40716 Blatt 5 wurden einige für die Analogrechentechnik häufig benötigte Beispiele in dieses Blatt übernommen. Eine Besonderheit ist lediglich das Schaltzeichen Nr 1 für ein „Koeffizientenpotentiometer”, das nicht nach DIN 40712 dargestellt wird, obwohl es technologisch ein Einstellwider- stand ist. Diese Abweichung hat praktische und historische Gründe, wobei die praktischen an Bedeutung überwiegen. in den „Rechenplänen” wird weitestgehend von der „ein-. poligen“ Darstellungsweise Gebrauch gemacht, wie sie in Übersichtsplänen üblich ist. Dieser einpoligen Darstellungs- weise ist der in den Leitungsweg eingefügte Kreis (siehe Nr 1) besser angepaßt.