Digitaltechnik (UniTrain)

Um elektronische Bauelemente und Schaltungen im Kfz wirklich verstehen und analysieren zu können, brauchen Auszubildende gute Kenntnisse über deren Eigenschaften und Funktionsweisen. Themen des Kurses sind u. a. Diodenkennlinien, Transistorgrundschaltungen, Ermittlung der Ventil- und Gleichrichterwirkung einer Diode und Schaltungsaufbau.

Produktwelten

Kennen üblicher Bauformen und Eigenschaften von Dioden
Nennen typischer Anwendungen von Dioden
Ermittlung der Ventil- und Gleichrichtwirkung einer Diode
Aufnahme statischer und dynamischer Kennlinien verschiedener Dioden
Messtechnische Ermittlung von Diodenkenngrößen
Untersuchung von Begrenzerschaltungen mit Z-Dioden (belastet und unbelastet)
Kennen der Transistorgrundschaltungen
Aufbau und Untersuchung eines Transistorschalters
Experimentelle Arbeitspunkteinstellung an der Transistorschaltung
Messung der Verstärkung sowie des Ein- und Ausgangswiderstands einer Emitter- und einer Kollektorschaltung
Untersuchung der Auswirkung ohmscher und kapazitiver Gegenkopplung an einer Emitterschaltung
Kennen lernen der logischen Grundschaltungen
Kennen lernen der Begriffe Wahrheitstabelle, Symbole, Schaltgleichungen und Taktdiagramme für alle Grundgatter
Experimenteller Nachweis der Booleschen Funktionen und Gesetze
Aufbau logischer Grundschaltungen in NAND- und NOR-Technologie
Minimieren von Logikschaltungen mit Hilfe von KV-Diagrammen und Überprüfung im Experiment
Kennen lernen des Prinzips des Flip-Flops
Messtechnische Untersuchung der Funktionsweise von JK-Flip-Flops (statisches und dynamisches Eingangssignal / Einzeltaktbetrieb)
Untersuchung einer Zählerschaltung
Fehlersuche (16 über Relais aktivierbare Fehler)

Ausstattung bestehend aus:
1		Kurs: Elektronik und Digitaltechnik im Kfz	CO4204-7B

Zusätzlich erforderlich:
1	UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)	CO4203-2A
1	UniTrain Experimenter	CO4203-2B
1	UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen	CO4203-2J

Zusätzlich empfehlenswert:
1		UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem	CO4203-2Y

UniTrain Interface mit virtuellen Instrumenten (Basis VI)

Das UniTrain-Interface ist das zentrale Gerät des UniTrain-Systems. Es stellt die zum Experimentieren benötigten Ein- und Ausgänge, Schalter, Quellen und die Messtechnik zur Verfügung. Die Steuerung des Interface erfolgt über den angeschlossenen PC.

Ausstattung Interface:

32-Bit-Prozessor mit Messdatenspeicher
USB-2.0-Schnittstelle, Datenrate 12 MBit/s
WLAN-Schnittstelle 2,4 GHz, IEEE 802.11 b/g/n
UniTrain-Bus zum gleichzeitigen Anschluss beliebig vieler Aufnahmemodule
Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
Mehrfarbige LEDs zur Statusanzeige
Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
Externes Tischnetzteil mit Weitbereichseingang 100-264 V, 47-63 Hz, Ausgang 24 V / 5 A
Gewicht (einschließl. Netzteil): 2,1 kg

Ausgänge:

Einstellbarer analoger Ausgang, +/- 10 V, 0,2 A, DC – 5 MHz, über BNC- und 2-mm-Buchsen
Analoger Festspannungsausgang 5 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchse auf Experimenter CO4203-2B)
2 analoge Festspannungsausgänge +/- 15 V, 1 A (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
3 einstellbare analoge Ausgänge +/- 20 V, 1 A, DC-150 Hz (Abgriff über 2-mm-Buchsen auf Experimenter CO4203-2B)
8 Relais 24 V DC / 1 A, davon 4 Relais auf 2-mm-Buchsen
16 Bit digitale Signalausgänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, TTL / CMOS, Taktfrequenz 0 - 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Eingänge:

4 analoge Differenzverstärkereingänge mit 10 MHz Bandbreite, Spannungsfest bis 100 V, Abtastrate 100 MSample, 9 Messbereiche, Speichertiefe 4 x 8k x 10 bit, Anschlüsse: BNC- (2 Eingänge) und 2-mm-Buchsen (4 Eingänge)
2 analoge Eingänge zur Strommessung, Überstromfest bis 5 A, Abtastrate 250kSample, 2 Messbereiche, Auflösung 12 bit, Anschluss über 2-mm-Buchsen
16 Bit digitale Signaleingänge, davon 8 Bit auf 2-mm-Buchsen, Speichertiefe 16 Bit x 2k, TTL / CMOS, Abtastrate 0 – 100 kHz, Spannungsfestigkeit +/- 15 V

Virtuelle Instrumente (Messgeräte und Quellen):

2 x VI Voltmeter, 2 x VI Amperemeter: AC, DC, 9 Bereiche 100m V bis 50 V, TrueRMS, AV
1 x VI Leistungsmesser, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V
1 x VI 2-Kanal-Amperemeter: AC, DC, 2 Bereiche 300 mA und 3 A, TrueRMS, AV
1 x VI 2-Kanal-Voltmeter: AC, DC, 9 Bereiche 100 mV bis 50 V, TrueRMS, AV
1 x VI 2-/4-Kanal-Oszilloskop: Bandbreite 10 MHz, 25 Zeitbereiche 100 ns/div bis 10 s/div, 9 Spannungsbereiche 20 mV/div bis 10 V/div, Trigger und Pretrigger, XY- und Xt Modus, Cursor-Funktion, Additions- und Multiplikations-Funktion für 2 Kanäle
1 x VI Spektrumanalysator: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Eingangsfrequenzbereich 3 Hz bis 1 MHz, Zeitbereichsanzeige
1 x VI Bode-Plotter: 9 Spannungsbereiche 100 mV bis 50 V, Frequenzbereich 1 Hz - 5 MHz, Zeitbereichsanzeige und Ortskurven-Diagramm
1 x VI Stellbare Gleichspannung 0 - 10 V
1 x VI Funktionsgenerator: 0,5 Hz - 5 MHz, 0 - 10 V, Sinus, Rechteck, Dreieck,
1 x VI Arbitrary Generator, 1 x VI Pulsgenerator
1 x VI 16 x Digital Out, 1 x VI 16 x Digital IN, 1 x VI 16 x Digital IN / OUT: Anzeige Binär, Hex, Dezimal und Oktal Zahlen Display
1 x VI Drehstromnetzgerät 0 - 150 Hz, 0 - 14 Veff, 2 A (benötigt CO4203-2B)
1 x VI Einstellbares Gleichspannungsnetzgerät 3 x (-20 V - +20 V), 2 A (benötigt CO4203-2B)
1 x VI Drehstromnetzgerät mit zusätzlich einstellbarer Phasenverschiebung und Taktrate (benötigt CO4203-2B)
1 x VI 8 x Relais, 1 x VI Multimeter: Anzeige eines Multimeters (optional; LM2330, LM2331 oder LM2322) in LabSoft