Digital/Analog

[Der Martin]

Hallo,

ich beschäftige mich gerade mit analogen und digitaler Datenübertragung. Und es besteht bei mir ein Verständnisproblem.

ich hoffe, das können wir ausräumen.  ;-)

Ich habe in der Schule gelernt, dass Strom fließende Elektronen sind, die von den Atomen abgegeben werden. Am Pluspol hat es sehr wenig bzw gar keine Elektronen, am Minuspol ganz viel bzw nur Elektronen.

Nicht ganz exakt, aber im Prinzip richtig.

Und wie ist es nun bei der analogen/digitalen Datenübertragung? Ist bei digital mal ein Elektron negativ, dann eins neutral geladen, das die 0en und 1en darstellen soll?

Nein - und ich fürchte, du verwechselst digital mit binär. Digital bedeutet erstmal, dass nur eine endliche Anzahl von Zuständen existiert.

Beispiel:
Nimm an, du hast einen Dimmer fürs Wohnzimmerlicht. Damit kannst du die Helligkeit beliebig fein einstellen. Zwischen zwei Stellungen des Drehknopfs gibt es, auch wenn sie noch so dicht beieinanderliegen, immer noch feinere Unterteilungen. Das ist analog.
Hast du jetzt aber fünf Halogenstrahler an der Decke, die sich nur ein- und ausschalten lassen, dann kannst du damit auch die Helligkeit einstellen. Aber eben nur in sechs Stufen (keine bis alle fünf Strahler an), eine feine Einstellung von Zwischenstufen ist nicht möglich. Das ist digital.

Oder fließen zur Datenübertragung gar keine Elektronen?

In der Regel schon. Bei der elektronischen Datenübermittlung ist man zwar bestrebt, die Ströme so gering wie möglich zu machen, aber es fließt doch immer noch ein gewisser Strom.

Ich weiß, dass bei einem analogen Telefonanschluss die Spannung am Telefonkabel um die 50 Volt beträgt ...

Die Theorie sagt 60V.

Bei ISDN sinds sogar 100 V.

Nein! ISDN-Leitungen haben nur noch eine Speisespannung von ca. 40V. Das ist auch der Grund, warum man ein ISDN-Gerät NIEMALS versehentlich an eine analoge Telefondose anschießen soll. Wenn man Pech hat, stirbt's den Heldentod.

Bei analog hätte ich jetzt eigentlich erwartet, dass die Spannung variiert (eben jeden beliebigen Zustand zu jeder beliebigen Zeit aufweist), so ist es aber nicht?!

Nein. Die Spannung bleibt nahezu konstant - aber der Strom ändert sich kontinuierlich im Takt der Schallschwingungen.

Und da wirft sich mir die nächste Frage auf: Wie ist es technisch möglich, DSL und Analog und ISDN auf einer Telefonleitung gleichzeitig zu haben? Vor allem da ISDN afaik 3 Kanäle hat (1 zum Synchronisieren, 2 für Endgeräte).

Das wird langsam kompliziert. Grundsätzlich: Unterschiedliche Schwingungen oder Wellen können sich gegenseitig einfach überlagern (vermischen), und es ist möglich, aus dem Gemisch wieder die Einzelanteile herauszufiltern. Die verschiedenen Übertragungstechniken benutzen nun einfach verschiedene Frequenzbänder. Das normale Analogtelefon reagiert beispielsweise nur auf Schwingungen bis maximal etwa 3kHz und speist auch nur Schwingungen in diesem Frequenzbereich in die Leitung ein. Das DSL-Signal arbeitet dagegen mit viel höheren Frequenzen bis in den MHz-Bereich. Auf der Telefonleitung kann man theoretisch eine Überlagerung dieser Schwingungen messen, aber die Endgeräte filtern sich wieder nur den Anteil heraus, der für sie bestimmt ist.

Jedenfalls hast du da in ein Wespennest gestochen, das du mit deinem Wissen möglicherweise gar nicht begreifen kannst. Aber vielleicht ist dir das eine Herausforderung, dich nach und nach in die Materie einzulesen. Erwarte aber nicht, dass du in wenigen Minuten verstehst, wozu viele Menschen jahrelang lernen. :-)

So long,
 Martin