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0 ArtikelUniTrain-Kurse Digitaltechnik
Unsere Welt ist digital geworden: Digitale Systeme haben auf beeindruckende Art und Weise ihren Weg in fast alle Bereiche unseres Lebens gefunden. In vielen Bereichen der Technik ersetzen digitale Systeme die alte Analogtechnik.
Die UniTrain-Multimediakurse Digitaltechnik vermitteln in vorbereiteten Experimenten die boolesche Algebra mit den logischen Grundelementen. Sequenzielle Schaltungen mit ihren Basiselementen, den Flip-Flops, sowie viele darauf aufbauende Applikationen mit höherer Komplexität sind Bestandteil der Kursinhalte. Die Kursteilnehmenden lernen die Wirkungsweise, Grenzwerte, Eigenschaften und Grundschaltungen unterschiedlicher Bauteile der Digitaltechnik kennen und setzen diese in Applikationsschaltungen ein. In vielen Experimenten vertiefen sie den sicheren Umgang mit der Messtechnik, besonders mit dem Logikanalysator.
Kurs Digitaltechnik 1: Gatter und Flip-Flop
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit logischen Gattern (NOT, AND, OR, NAND, NOR, EXOR, EXNOR) und einer Gatterstrecke
- 1 Experimentierkarte JK-Flip-Flop
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen der logischen Grundschaltungen
- Kennenlernen der Wahrheitstabelle, Schaltzeichen, Schaltgleichungen und Taktdiagramme für alle Grundgatter
- Kennenlernen der Booleschen Funktionen und Gesetze
- 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
- Kennenlernen des Prinzips des Flip-Flops
- Messtechnische Untersuchung der Funktionsweise von JK-Flip-Flops (statisches und dynamisches Eingangssignal / Einzeltaktbetrieb)
- Untersuchung einer Zählerschaltung
- Fehlersuche (7 über Relais aktivierbare Fehler)
- Kursdauer: ca. 5 h (davon ca. 1 h Fehlersuche)
Kurs Digitaltechnik 2: Sequenzielle Schaltungen
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit NAND-, NOR-Gattern und Flip-Flops zum Aufbau sequenzieller Schaltungen
- 1 Experimentierkarte mit synchronem Binärzähler, schaltbar als Aufwärts- oder Abwärtszähler
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennen des Aufbaus und der Funktionsweise von verschiedenen Flip-Flops und Registern
- Messtechnische Untersuchung der Funktionsweise von verschiedenen Flip-Flops und Registern
- Entwurf und Aufbau von Zählern und Überprüfung an realen Schaltungen
- Entwurf und Aufbau von Schieberegistern mit serieller und paralleler Ausgabe sowie Überprüfung an realen Schaltungen
- Kennen des Aufbaus und der Funktionsweise von Zählern und Teilern
- Messtechnische Analyse von Zählern und Teilern
- Messungen an synchronen und asynchronen Zählern
- Kennen der Unterschiede zwischen synchronen und asynchronen Zählern
- Aufbau und Untersuchung von Binärcode Aufwärts- und Abwärts-Zählern
- Fehlersuche (2 über Relais aktivierbare Fehler)
- Kursdauer: ca. 7 h (davon ca. 0,5 h Fehlersuche)
Kurs Digitaltechnik 3: Anwendungsschaltungen
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit je 2 1-Bit und 4-Bit-Addierern
- 1 Experimentierkarte mit 8-Bit-Multiplexer / Demultiplexer
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen der Funktionsweise von binären Halb- und Volladdierern
- Aufbau und Untersuchung von 1-Bit-Halb- und Volladdierern
- Aufbau und Untersuchung eines 4-Bit-Volladdierers mit paralleler Ausgabe
- Aufbau und Untersuchung eines 4-Bit-Volladdierers (serielle Ausgabe) mit Schieberegister
- Kennenlernen des Aufbaus und der Funktionsweise von Multiplexern und Demultiplexern
- Kennenlernen der Funktion von Daten- und Adressleitungen
- Messtechnische Untersuchung an Multiplexer- / Demultiplexerschaltungen
- Untersuchung einer Multiplexer / Demultiplexerschaltung mit Binärzähler
- Fehlersuche (3 über Relais aktivierbare Fehler)
- Kursdauer: ca. 3 h (davon ca. 0,5 h Fehlersuche)
Kurs Digitaltechnik 4: Wandlerschaltungen
Lieferumfang:
- 1 Experimentierkarte mit 1 DA-Wandler mit bewerteten Widerständen und 1 DA-Wandler mit R-2R-Netzwerk, diskret aufgebaut
- 1 Experimentierkarte mit 1 AD-Wandler Single/Dual-slope-Verfahren und 1 AD-Wandler Parallelverfahren (Flash-Umsetzer, diskret aufgebaut)
- 1 Experimentierkarte mit 1 U/f-Wandler und 1 f/U-Wandler
- Aufbewahrungskoffer
- Labsoft-Browser und Kurssoftware
Lerninhalte:
- Kennenlernen der wichtigsten Wandler-Parameter: Auflösung, Linearität, Geschwindigkeit
- Kennenlernen von Aufbau und Funktionsweise eines DA-Wandlers mit R-2R-Netzwerk
- Statische und dynamische Kennlinienaufnahme des DA-Wandlers mit R-2R-Netzwerk
- Kennenlernen von Aufbau und Funktionsweise des DA-Wandlers mit bewerteten Widerständen
- Statische und dynamische Kennlinienaufnahme eines DA-Wandlers mit bewerteten Widerständen
- Untersuchung einer DA-Wandler Anwendungsschaltung
- Grundbegriffe der digitalen Messdatenerfassung kennen lernen: Abtastung, Abtast-Theorem, Signalrekonstruktion, Aliasing
- Kennenlernen von Aufbau und Funktionsweise von AD-Wandlern mit Zählverfahren
- Kennenlernen von Aufbau und Funktionsweise von AD-Wandler mit Single- / Dual-Slope-Verfahren
- Kennenlernen von Aufbau und Funktionsweise von Sigma-Delta-Wandlern
- Aufnahme der Kennlinie der AD-Wandler
- Messung der internen Signale der AD-Wandler
- Kennenlernen von Aufbau und Funktionsweise von U/f und f/U-Wandlern
- Abgleich der Referenzspannung für U/f und f/U-Wandler
- Aufnahme der Kennlinie der U/f und f/U-Wandler
- Messung der internen Signale der U/f und f/U-Wandler
- Untersuchung an kombinierten U/f-f/U- Wandlerschaltungen
- Fehlersuche (5 über Relais aktivierbare Fehler)
- Kursdauer: ca. 8 h (davon ca. 1 h Fehlersuche)
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
Lieferumfang:
- Interface
- Netzteil +Netzkabel
- USB-Kabel
- Basissoftware (per Download)
- Bedienungsanleitung
Systemvoraussetzungen:
- PC mit Windows 10, Windows 11
- USB-Schnittstelle für das Interface
UniTrain Experimenter
UniTrain-Experimenter zum Ankoppeln an das UniTrain-Interface oder an andere Experimenter.
Ausstattung:
- Kopplung an das UniTrain-Interface und weiterer Experimenter über UniTrain-Bus
- UniTrain-Bus-Anschluss für die Experimentierkarten
- Hochwertiges Designer-Gehäuse mit Aluminium-Standfüßen und oberflächengehärteter Plexiglas-Front
- Geeignet zur Aufnahme in Experimentierrahmen für DIN-A4-Lehrplatten
- Bereitstellung der festen und variablen Spannungen des Systems an 2-mm-Buchsen (8 Stk.)
- Vorbereitet für den Anschluss von 2-mm-Sicherheitsmessleitungen
- Aufnahme der UniTrain-Experimentierkarten
- Auswurfmechanik für UniTrain-Experimentierkarten mit Rückstellfeder
- Aufnahme des Breadboard zum Experimentieren mit bedrahteten Bauteilen und Integrierten Schaltungen
- Aufnahme des Multimeters unter Verwendung der IrDa Schnittstelle
- Abmessungen: 29,6 x 19 x 8,6 cm
- Gewicht: 1,0 kg
UniTrain Messzubehör, Shunts und Messleitungen
Shunts auf Leiterplatte, zur Strommessung mit den Analogeingängen des UniTrain-Systems.
- 6 Shunts: 2 x 1 Ohm, 2 x 10 Ohm 2 x 100 Ohm
- Siebdruck zur Kennzeichnung der Widerstände, der Spannungsabgriffe und der Stromeingänge
- 24 Stück 2 mm Buchsen
- Maße: 100 x 40 mm
Messleitungssatz 2 mm (28 Stück) für UniTrain
bestehend aus:
- 8 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, blau
- 4 Stück Messleitung 2 mm, 15 cm, gelb
- 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, schwarz
- 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, gelb
- 5 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, rot
- 2 Stück Messleitung 2 mm, 45 cm, blau
- 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, schwarz
- 1 Stück Sicherheits-Adapter-Messleitung 4 mm auf 2 mm, 50 cm, rot
- 10 Stück Verbindungsstecker 2 mm / 5 mm, weiß
Digitalmultimeter Multi 13S
Universelles Labor-Multimeter und Temperaturmessgerät mit IR-Datenschnittstelle, für anspruchsvolles, universelles Messen und Registrieren in Ausbildung, Energietechnik, Prozesstechnik uvm.
- 3 ¾-stelliges Multimeter; Auflösung: ±3.100 Digits
- Messkategorie CATII - 1000 V
- Ankopplung an UniTrain-System über IR-Datenschnittstelle
- Messbereiche Spannung und Strom: 30 mV - 1000 V DC, 3V - 1000 V AC; 3 mA - 16 A DC; 30 mA - 10 A AC
- Widerstandsbereiche: 30 Ohm - 30 MOhm
- Sonderbereiche: °C für Temperatur Messung mit PT 100/1000 (PT 100/100 nicht im Lieferumfang, optionales Zubehör)
- Durchgangs- und Diodentest
- Automatische Bereichswahl und Batterieabschaltung, Min/Max und Data Hold-Funktion
- Hochstromsicherung für Nennspannung 1000 V
- Absicherung des Strom-Messbereiches bis 300 mA mittels Schmelzsicherung
- Display mit Bargraph und Hintergrundbeleuchtung
- Lieferumfang: Gummischutzhülle, Messleitungen, Ersatzsicherung, 9 V-Batterie, Testzertifikat nach DIN 43751.
UniTrain Aufbewahrungskoffer für ein Gesamtsystem
Alu-Profil Koffer mit Handgriff und mit Schaumstoffblock zur Aufnahme eines kompletten UniTrain-Systems
- Aufnahmemöglichkeit für 1 Interface, 2 Experimenter, 1 Netzteil, Kabel und Kleinmaterial
- Verschließbare Bügelschlösser; stabile Bügelscharniere
- Farbe: Alu, schwarz, Chrom
- Abmessungen: 610 x 480 x 100 mm
- Gewicht: 4,6 kg
Modul gehört zum Digitaltechnik Paket
- Grundlagen Elektrotechnik
- Digitaltechnik
- UniTrain-Kurse Digitaltechnik