Sebuah komputer yang sangat sederhana

PARTS DAN BAHAN

    * Tiga baterai, masing-masing dengan tegangan yang berbeda
    * Tiga yang sama-nilai resistor, antara 10 dan 47 kΩ setiap kΩ
Ketika memilih resistor, ukuran masing-masing dengan sebuah ohmmeter dan memilih tiga yang paling dekat nilai satu sama lain. Precision sangat penting untuk percobaan ini!
CROSS-DAFTAR PUSTAKA
Pelajaran Dalam Sirkuit Listrik, Volume 1, bab 10: "DC Analisis Jaringan"
TUJUAN BELAJAR

    * Bagaimana jaringan resistor dapat berfungsi sebagai sinyal tegangan averager
    * Aplikasi Teorema Millman's

Skematis DIAGRAM


ILUSTRASI



INSTRUKSI
Sirkuit ini menipu mentah melakukan fungsi matematis rata-rata tiga sinyal tegangan bersama-sama, dan memenuhi peran komputasi khusus. Dengan kata lain, itu adalah sebuah komputer yang hanya dapat melakukan satu operasi matematika: jumlah rata-rata tiga bersama-sama.
Membangun sirkuit ini seperti yang ditunjukkan dan mengukur tegangan baterai semua dengan sebuah voltmeter. Write angka tegangan tersebut di atas kertas dan rata-rata mereka bersama-sama (E1 + E2 + E3, dibagi tiga). Bila Anda mengukur setiap tegangan baterai, menjaga probe uji hitam terhubung ke tanah "" titik (sisi baterai langsung bergabung ke baterai lain dengan kabel jumper), dan menyentuh probe merah ke terminal baterai lainnya. Polaritas yang penting di sini! Anda akan melihat satu baterai dalam skema diagram terhubung "mundur" dengan dua lainnya, sisi negatif "naik." tegangan baterai ini harus dibaca sebagai jumlah negatif, bila diukur dengan meter digital tersambung dengan baik, baterai ukur positif lainnya.
Ketika voltmeter terhubung ke sirkuit pada titik yang ditunjukkan pada ilustrasi skematis dan, harus mendaftarkan aljabar dari tegangan rata-rata tiga baterai '. Jika nilai resistor dipilih untuk mencocokkan satu sama lain sangat erat, output "" tegangan sirkuit ini harus sesuai dengan rata-rata dihitung juga sangat erat.
Jika salah satu baterai dilepas, tegangan output akan sama dengan tegangan rata-rata baterai yang tersisa. Jika sebelumnya menghubungkan kabel jumper baterai dipindahkan ke sirkuit averager terhubung satu sama lain, sirkuit yang akan rata-rata dua tegangan sisa bersama-sama dengan 0 volt, menghasilkan sinyal keluaran yang lebih kecil:

Kesederhanaan semata sirkuit ini menghalangi kebanyakan orang dari menyebutnya komputer "," tapi disangkal melakukan fungsi matematis rata-rata. Tidak hanya melakukan fungsi ini, tapi melakukan itu lebih cepat daripada komputer digital modern dapat! komputer digital, misalnya komputer pribadi (PC) dan kalkulator tombol tekan, melakukan operasi matematika dalam serangkaian langkah-langkah terpisah. Analog komputer melakukan perhitungan dengan cara terus-menerus, pemanfaatan Ohm dan Hukum Kirchhoff untuk tujuan aritmatika, jawaban "" dihitung secepat menyebarkan tegangan melalui rangkaian (idealnya, dengan kecepatan cahaya!).
Dengan penambahan rangkaian disebut amplifier, sinyal tegangan dalam jaringan komputer analog dapat mendorong dan kembali digunakan dalam jaringan lain untuk melakukan berbagai macam fungsi matematika. komputer analog tersebut unggul di kalkulus melakukan operasi diferensiasi dan integrasi numerik, dan dengan demikian dapat digunakan untuk mensimulasikan perilaku kompleks mekanik, listrik, dan bahkan sistem kimia. Pada suatu waktu, komputer analog adalah alat utama untuk penelitian rekayasa, tetapi sejak itu telah banyak digantikan oleh teknologi komputer digital. komputer digital menikmati keuntungan dari melakukan operasi matematika dengan presisi lebih baik dari komputer analog, meskipun dengan kecepatan teoritis jauh lebih lambat.
SIMULASI KOMPUTER

Skematis dengan nomor node SPICE:

Netlist (membuat teks file yang berisi teks berikut, verbatim):
Tegangan averager v1 1 0 v2 0 2 9 dc v3 3 0 dc 1,5 r1 1 4 10k r2 2 4 10k r3 3 4 10k dc v1 6 6 1. cetak v dc (4,0.) . Akhir
Dengan ini netlist SPICE, kita bisa memaksa komputer digital untuk mensimulasikan dan komputer analog, yang rata-rata tiga angka bersama-sama. Jelas, kita tidak melakukan hal ini untuk tugas praktis rata-rata angka, melainkan untuk mempelajari lebih lanjut tentang rangkaian dan lebih lanjut tentang rangkaian simulasi komputer!