Digital/Analog

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Mit "digital" bezeichnet man eine Methode zur Darstellung bzw. Übermittlung von Daten, insbesondere im Gegensatz zur analogen Methode.

Während bei der analogen Darstellung die Intensität eines elektrischen Stromes oder einer Spannung in direkter Beziehung zur darzustellenden Größe (z.B. Temperatur, Geschwindigkeit) steht, werden die Daten bei der digitalen Methode als Ziffernfolge codiert.

Obwohl die digitale Darstellung nicht an ein bestimmtes Zahlensystem gebunden ist, wird in der Technik meistens das Binärsystem benützt, welches nur die zwei Ziffern 0 und 1 kennt. Diese werden durch zwei Zustände

  • Strom / kein Strom
  • Schalter offen / geschlossen
  • Magnetisierung Nord / Süd
  • Loch / kein Loch
  • usw.

dargestellt. Der Informationsgehalt einer derartigen Unterscheidung zwischen zwei Zuständen wird als 1 bit bezeichnet. Die digitale Darstellung von Daten hat sich gegenüber der früher üblichen analogen Darstellung weitgehend durchgesetzt. Dafür sind vor allem drei Gründe maßgebend:

  1. Digitale Schaltungen lassen sich aus einer relativ kleinen Anzahl von Elementarkreisen zusammenbauen, welche miniaturisierbar sind und in großen Stückzahlen zu immer günstigeren Preisen hergestellt werden können.
  2. Digitale Schaltungen können störungsunempfindlich gebaut werden, da Störungen so lange kompensiert werden können, wie sich das empfangene Signal noch einem der beiden Zustände zuordnen lässt. Dies bedeutet z.B., dass sich digitale Signale auf langen Leitungen periodisch regenerieren lassen und auf diese Weise theoretisch unendlich weit übertragen werden können.
  3. Digitale Signale lassen sich auf einfache Weise beliebig lange speichern.

Diese Eigenschaften ermöglichen u.a. die preisgünstige Herstellung von leistungsfähigen Rechnern, welche bei identischen Programmen und gleichen Eingaben exakt reproduzierbare Ergebnisse liefern.

Der Preis für diese Vorteile liegt in der hohen Anzahl von Schaltelementen, welche zur Erzielung einer hohen Genauigkeit erforderlich sind. So werden für 1 Prozent Genauigkeit 7, für 1 Promille 10 und für 0,001Promille 20 bit benötigt (Die Zahl 100 hat im binären System 7 Stellen, die Zahl 1000 hat 10 und die Zahl 1 Million 20 Stellen).




Diese Seite wurde zuletzt am 9. Januar 2011 um 04:34 Uhr von Admin geändert. Basierend auf der Arbeit von Markus Spinnler.

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