Analog regnemaskin

En analog regnemaskin er en maskin for komplekse tekniske beregninger der verdiene for variable og løsninger er representert av fysiske størrelser som lengde, volum, tid, trykk, varme, elektrisk strøm, elektrisk spenning, elektrisk motstand, kapasitans og frekvens. Opprinnelsen finnes i Euklidsk geometri og redskaper som passer, linjal, regnestav, planimeter og nomogram. Den analoge regnemaskinen er til forskjell fra disse en maskin som mer eller mindre automatisk utfører en beregning i flere trinn.

Den analoge regnemaskinen hadde sin glanstid fra 1930- til 1950-tallet, som et alternativ til automatiske beregninger i sifferform med elektriske datamaskiner og kalkulatorer. I overgangstiden ble de første moderne datamaskinene kalt siffermaskiner eller digitale matematikkmaskiner, for å skille dem fra sine analoge alternativer. Adjektivene digital (av engelsk digit = siffer, i sin tur latin digitus = finger) og analog (av analogi) er siden brukt for å skille mellom matematisk representasjon av diskrete (siffer) og kontinuerlige verdier. De første omformere fra analoge til digitale signaler (AD-omformer) og omvendt (DA-omformer) ble utviklet for grensesnittet mellom analoge maskiner og siffermaskiner.

I tillegg til teoretiske beregninger brukes analoge regnemaskiner også direkte for styring av maskiner ved bruke av reguleringsteknikk og servoer. Det digitale alternativet kalles ofte "numerisk styring" eller CNC (datastyrt numerisk kontroll). En annen tidlig anvendelse av analoge maskiner var beregning i sanntid for artilleri mot bevegelige mål, til sjøs og i luften.

Det knyttet seg mest interesse til de elektroniske analogmaskinene. I sin enkleste form kan en divisjon utføres ved å sette en spenning (U) over en variabel motstand (R, potensiometer) og måle den resulterende strømmen (I). I = U / R er en svært linjær funksjon for normale motstandstyper. Eksponensialfunksjoner samt derivasjon og integrasjon kan studeres ved å lade opp og ut kondensatorer. Som grunnleggende byggesten i analoge maskiner for mer komplekse sammenhenger bruker man ofte en enkel elektronisk forsterker med svært høy forsterkningsgrad. Denne kalles vanligvis vanligvis en operasjonsforsterker og kan kjøpes som en integrert krets til meget lav kostnad. Miniatyriseringen innenfor elektronikk har for det meste utkonkurrert maskiner basert på mekanisk bevegelse eller hydraulisk trykk.

Innenfor elektronisk musikk har den analoge maskinen en nær slektning i den analoge synthesizeren, som på 1960 og 1970-tallet representerte en overgang mellom det elektromekaniske hammondorgelet og dagens digitale synthesizere. Robert Moog bygget tidlig store apparater som inneholdt en rekke analoge enheter for tonegenerering, modulasjon, klangfiltrering og tidsstyring. De spenningsstyrte enhetene kan sammenkobles på ulik vis med ledninger, tilsvarende som for en manuell telefonsentral.