Jugendlabor Energie TUN-Technik und Naturwissenschaften

Digitaltechnik – WIe funktionieren eigentlich Computer?

Aufbau analoger Schaltungen
Aufbau digitaler Schaltungen mittels Steckplatine

Versuchsablauf 

Mit diesem Versuch für Schülerinnen und Schüler der Klassenstufen 10 und 11 rund um den Aufbau unserer digitalen Welt geben wir einen Einblick in die grundlegende Funktionsweise aller auf binärer Logik aufgebauter Geräte. Damit wird auchgezeigt, wie die technische Entwicklung von Rechenmaschinen über Epochen Wissenschaftler faszinierte. 

 

Übersicht über den Tag:

Zu Beginn des Versuchstages erhalten die Jugendlichen einen Überblick über die Entwicklung der Digitaltechnik: 

Von einfachen mechanischen Maschinen in der Antike, die den Menschen das Kopfrechnen abnehmen sollten.

Von der Boolschen Algebra und Entdeckung des Transistors bieten sich ungeahnte technische Möglichkeiten auf und es gelang die bisher sehr komplex aufgebauten mechanischen Rechensysteme in sehr einfach strukturierten elektrotechnischen Systemen nachzubilden. Im nächsten Schritt entdeckte man, dass man durch Verknüpfen dieser digitaler Schaltungen immer komplexere Funktionen bilden konnte, wodurch sich nach und nach der Computer und somit unsere gesamte heutige Technik entwickelte. 

 

Diese Entwicklung wollen wir im Versuch nachvollziehen, weshalb zunächst mit einfachen Mitteln (mechanische und elektrotechnische) die drei grundlegenden digitalen Schaltungen (AND, OR und NOT) aufgebaut und analysiert werden um dann nach und nach immer komplexere Schaltungen zu entwickeln.

So erarbeiten wir die Funktionsweise eines Taschenrechners und geben Einblicke in die Funktionsweise eines Computers.