Keine Frage : Lernen ist anstrengend und zeitaufwendig, oft
auch teuer. Kann der PC nicht helfen dies effektiver zu
gestalten? Einfache Lernprogramme gibt es schon lange zu Themen
wie Schulmathematik, Fremdsprachen, Schreibmaschineschreiben etc.
Auch Lexika à la Microsoft Encarta zielen in dieselbe Richtung.
Mittlerweile ist die PC-Technik bereits soweit, nicht zuletzt
dank CDROM, Soundkarte und Windows, daß mit geeigneter Software
viele Bücher wirklich alt aussehen. Das große Update der großen
Elektronik-Enzyklopädie ELEKTA 2000 war uns einen Artikel wert,
dem eine kleine Serie folgt.
Eines vorweg: keines der am Markt befindlichen Programme kann die
Zeit zum Lernen wesentlich reduzieren oder stellt gar den berühmten
Nürnberger Trichter dar, der einem Wissen im Schlaf vermittelt;
oft muß Wissen erst einmal sacken, sprich reflektiert werden.
Noch weniger macht die Bedienung in Verbindung mit einem 14-Zoll-Monitor
mit VGA-Auflösung Spaß. Auch kann man - im Gegensatz zum Buch -
einen PC (noch) nicht überall mit hinnehmen. Diesen grundsätzlichen
Einschränkungen zum Trotz bietet ELEKTA den wesentlichen
Vorteil, das gerade Erläuterte unmittelbar an Beispielen
anwenden zu können, hinzu kommt der nicht zu unterschätzende
„Fun-Faktor“.
Bild 1 : Interaktivität mit Mathematikprogramm und Sound
ELEKTA ist ein bereits etabliertes Produkt - auch die Vorgängerversion
wurde von der Fachpresse gelobt [1,2]. Die Schaltzentrale von
ELEKTA 2000 ist ein - nun 1200-seitiges - Elektroniklexikon,
integriert sind darin auch mehrere Kurse. Wer hat dies nicht
schon oft erlebt : Es wird eine Formel hergeleitet, doch obwohl
man - hoffentlich - die Herleitung verstanden hat, ist die
Anwendung dann doch nicht so leicht. Oder der Professor hat in
der Vorlesung etwas erklärt, alles schien klar, doch schon eine
Stunde später erkennt man mögliche Ungereimtheiten und stellt
in Diskussionen fest, daß man zum Glück nicht der Einzige ist.
Natürlich sind in guten Büchern Beispielrechnungen oder
Graphiken zu finden und auch in der Uni gibt es ja Praktika und
Rechenübungen, doch der entscheidende Schritt zur Praxis - ob in
Hard- oder Software - bleibt oft steinig. Ein PC-Lernprogramm
oder -lexikon wäre sicher nicht auf dem Stand der Technik, wenn
es nur ein Buch aus Papier nachbilden würde. Dann wäre es meist
sogar wesentlich schlechter, doch zum Glück ist bei ELEKTA 2000
Interaktivität groß geschrieben: Statt einer fixen Graphik gibt
es meist einen programmierbaren Formelplotter; Schaltungen werden
nicht nur erläutert, sondern auch unmittelbar dimensioniert und
simuliert; zu den verschiedenen Themen gibt es gleich spezielle
Taschenrechner-ähnliche Programme (Tools) inklusive
Graphikausgabe. Dabei werden nicht nur die Grundlagen ausführlich
behandelt, sondern es ist auch für Spezialisten viel
herauszuholen. Ebenfalls vorhanden sind Datenblattbeispiele,
sowie elektronische Datenbücher (z.B. analoge und digitale ICs
von Texas-Instruments).
Lauffähig ist ELEKTA 2000 (DM 99,95 Franzis-Verlag) auf nahezu
jedem Windows-PC ab Windows 95/NT4 aufwärts. ELEKTA 2000 wendet
sich bewußt nicht nur an den Einsteiger, sondern möchte auch
erfahrene Praktiker oder Ingenieure unterstützen, welches sich
im notwendigen Festplattenplatz von rund 95MB wiederspiegelt.
Klar, daß hier die Meßlatte höher liegt, schließlich hat man
es in der Praxis nicht mit einfachen Lehrbuchbeispielen zu tun,
sondern z.B. mit Schaltungen aus realen, nichtidealen
Bauelementen. Funktionsumfang und Flexibilität sind hier
wichtig, wenn Elektronikprogramme in der Praxis wirklich effektiv
eingesetzt werden sollen. Für diesen Spagat zwischen Grundlagen
und Fachwissen wird es dann immer wichtiger, daß man die
jeweiligen Informationen auch wirklich - und ohne Frust - findet.
Dabei kommen bei ELEKTA, neben einer Suchfunktion nach (über
3000) Stichworten oder dem Volltextverfahren, auch
Hypertextelemente zum Einsatz, wie man sie vom World Wide Web
kennt, nur geht alles in Sekundenschnelle und meist auch besser
vorsortiert. Auch das rund 65-seitige Handbuch unterstützt den
Anwender recht ausführlich.
Design-Lab
An vielen Stellen merkt man, daß ELEKTA von Anfang an für den
Computer entwickelt wurde; gute Qualität der Zeichnungen - nur
manchmal wird die Zoom-Funktion vermißt - und viel Interaktivität
wird geboten, die sich sich vor allem in den über 35
Zusatzprogrammen niederschlägt. Mit den speziellen integrierten
Tools (nun in 32-Bit-Technik) lassen sich eine Vielzahl von
Berechnungen durchführen. Viele davon sind per Hand langwierig
und fehlerträchtig. Durch Verwendung der Tools, spart man Zeit,
die für die eigentliche Schaltungsentwicklung besser einzusetzen
ist. Da man damit leicht auf die Schnelle Alternativlösungen
ausprobieren kann, wird man oft auch bessere Ergebnisse erzielen.
Insgesamt soll jedoch der Entwicklungsprozeß nicht nur schneller
werden, sondern vor allem zu mehr Wissen über das System führen.
Neben Grundlagen wie Ohmsches Gesetz, Spannungsteiler,
Transformator, RC- und LC-Glieder, OP- und
Transistorgrundschaltungen usw. sind etliche weitergehende
Programme vorhanden. Diese allein wären bereits das Update wert,
speziell auf den Gebieten HF-Technik und Filter sind die
Unterschiede zu den Vorgängerversionen ELEKTA 2.0 und ELEKTA
Professional am größten, aber auch neue Themen wurden
integriert und vorhandene z.T. stark ausgebaut. Highlights unter
den - nun im Design-Lab zusammengefaßten - Tools sind u.a. die
Programme für aktive Filter, für Vierpolumrechnungen, für
Rauschberechnungen und das Smith-Chart-Programm. Nur Neues für
Digitaltechniker - außer dem erweitertem Digitalfilterprogramm -
ist wenig zu finden. Es kostet schon etwas Zeit, auch nur
ansatzweise alle Zusatzprogramme kennenzulernen; zum Glück sind
diese leicht erreichbar, entweder per Menü oder kontextbezogen
passend zum jeweiligen Kapitel.
Simulation total
Elektronische Grundschaltungen mit Hilfe eines Simulators zu erläutern
ist naheliegend, darüber hinaus auch sehr wirkungsvoll, so kann
der Benutzer seine Erweiterungen und Änderungen leicht durchführen
und die Auswirkungen beobachten. ELEKTA greift hierfür auf das
PSpice-Design-Center und auf APLAC zurück (Evaluation-Versionen
V8.0 bzw. V7.3). Beide weisen einen bekannt großen
Funktionsumfang (Analysen aller Art, Platinenlayout etc.) auf und
haben sich quasi als Standards etabliert. 230 Beispiele sind
insgesamt vorhanden. APLAC kommt bei spezielleren Themen wie
Optimierung, HF- oder Systemsimulation zum Einsatz. Zusätzlich
gibt es mit SSPICE ein Programm zur symbolischen
Schaltungssimulation. ELEKTA 2000 bietet auch die Möglichkeit
eigene SPICE-Modelle für die Simulation anhand von
Datenblattangaben zu generieren (qualitativ besonders gut bei
Bipolartransistoren). Doch die Integration beschränkt sich nicht
nur auf den Aufruf von Beispielschaltungen und auf die
Modellierung. Neben vielen Tips (Abhilfe bei Konvergenzproblemen,
S-Parameter-Einbindung in PSpice etc.) und einigen Kursen (Einstieg
in die Simulation, Simulatoren mit Pascal selbst programmieren,
Design-Studien etc.), kann man in vielen Zusatzprogammen seine
Schaltungen zunächst berechnen, dimensionieren dann auch z.B.
nach APLAC exportieren und dort weiterarbeiten. Praktisch ist
dies z.B. bei den digitalen Filtern, dem Rauschprogramm oder beim
elektronischen Smith-Diagramm, so daß man viel Arbeit spart.
Dazu in der Serie mehr.
Bild 2 : Schaltungssimulation in über 230 Beispielen, hier mit PSpice
Bild 3 : Im Team verbunden DesignLab-Tool Noise und APLAC
Fazit
Mit ca. 1200 äquivalenten Buchseiten im Lexikonteil kann ELEKTA
2000 mit vielen Büchern in Umfang und Qualität mithalten und
bietet viele Zusatzfunktionen, die das wissenbasierte System für
Einsteiger, Hobby-Elektroniker, Studenten und Profis fast
gleichermaßen interessant macht. Das Update lohnt sowohl für Käufer
von ELEKTA 2.0 als auch von ELEKTA Professional. Weitere
Informationen sind im Internet unter http://www.franzis.de zu
finden.
[1] „Elektronikers Helferlein“, ct´ Heft 6/1998, S.
284ff
[2] „Elektronik-Wissen: Zwei Mausklicks zum Know-How“,
Funk Heft 3/1999, S. 48ff
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Stand: Dezember 22, 2001.