Grundlagen Frequenz und CPU Phasen

Es sind eher zwei Fragen und es geht auch um teilweise grundlegende Dinge. Speziell geht es um

- Frequenz
DSL arbeitet mit einer Frequenz, Radio oder TV-Antenne, die CPU hat eine Frequenz, eigentlich alles, aber
WAS frequentiert da? Ist es eine Spannungsquelle, ein Taktgeber Quarz), oder? Entsteht da eine minimale Spannung? Kann man das mit der 50Hz Wechselstromfrequenz vergleichen? Ist ein Frequenzgang wie beim Stromkreis geschlossen?
und WIE
Also, sind es elektomagnetische Wellen, oder Elektronen, die längs in einer Leiterbahn längs mit einer Frequenz hin und her schwingen?

Mit fehlt irgendwie die bildliche Vorstellung von Frequenz.

Zum Schluss wäre schön die Modulation zu erwähnen.

  • und mehrphasiger Spannungsversorgung der CPU , also Anzahl der Phasen auf einem Mainboard
    aus http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entr…
    Zitat:
    "» Ich lese immer öffters bei Computerhardware von mehrphasiger
    » Spannungsversorgung von CPU und Grafikkarte. Wie funktioniert das? Ich
    » kenne Phasen nur aus der Wechselstromtechnik.

    Womit du schonmal richtig liegst. Die Kerne von Prozessor und Grafikprozessor laufen ja mit einer Spannung von

Da gibt es Mainboards, die haben 6 Phasen, 8 Phasen oder gar 24 Phasen.
Ist das wirklich ein Marketingtrick, oder lässt sich aus der Anzahl der Phasen die Qualität des Boards ableiten, oder ist die Art, das Material der Spannungswandler entscheidend.

Nur mal ein Beispiel: http://www.gigabyte.de/microsite/262/images/mb-6seri…

Ich werde bestimmt noch nachfragen, ich denke das reicht erst mal.

Hallo IvyB,

DSL arbeitet mit einer Frequenz, Radio oder TV-Antenne, die
CPU hat eine Frequenz, eigentlich alles, aber
WAS frequentiert da? Ist es eine Spannungsquelle, ein
Taktgeber Quarz), oder? Entsteht da eine minimale Spannung?
Kann man das mit der 50Hz Wechselstromfrequenz vergleichen?
Ist ein Frequenzgang wie beim Stromkreis geschlossen?
und WIE
Also, sind es elektomagnetische Wellen, oder Elektronen, die
längs in einer Leiterbahn längs mit einer Frequenz hin und her
schwingen?

da du anscheinend zu dem Thema keine Grundkenntnisse hast, hole ich gerne etwas weiter aus.

Es gibt unterschiedliche Spannungsformen: Gleichspannung, Wechselspannung und eine Mischung aus beidem. Gleichspannung zeichnet sich dadurch aus, dass das sogenannte Potenzial (in diesem Fall die elektrische Spannung) zwischen zwei Punkten immer gleich ist. Bei einer idealen Batterie hat man zum Beispiel immer 9V zwischen plus- und minus-Pol.

Wenn sich nun das Potenzial mit verstreichender Zeit ändert, ist das Wechselspannung. Das heißt, wenn du in einem ganz kurzen Moment messen würdest, würdest du 9V messen, im nächsten Moment 2 Volt, dann wieder etwas anderes und dann wieder etwas anderes.

In der Praxis ändert sich der Wert der Spannung in einem ganz bestimmten Muster und dieses Muster wiederholt sich nach einer bestimmten Zeit (periodisch).

Stell dir einen Stromkreis vor, aus einem Schalter, einer Batterie und einer Lampe. Nun machst du nach einer Sekunde den Schalter Ein, nach einer weiteren Sekunde den Schalter aus. Dieses wiederholst du unendlich oft :wink:

Dann hast du (fachlich falsch ausgedrückt aber fürs Verständnis ausreichend) eine Wechselspannung mit einer Periodendauer von 2 Sekunden, denn alle 2 Sekunden wiederholt sich das Prozedere. Der Kehrwert daraus ist die Frequenz: 0,5 Hz.

Die Form der Wechselspannung war hier nun rechteckig. In der Digitaltechnik ist das häufig auch so, in der Energieübertragung und Rundfunktechnik ist die Form sinusförmig, weil der Sinus in der Natur eine ziemlich häufig auftretende Form ist.

Was „macht“ nun die Frequenz?
Das kann auf viele unterschiedliche Arten passieren. Ein Generator (auch ein Dynamo) erzeugt in der Regel eine sinusförmige Wechselspannung, man kann aber auch Wechselspannungen mit vielen digitalen Geräten oder diskreten Bauelementen erzeugen. Ein Quarzoszillator enthält unter Anderem einen bestimmten Kristall, der aufgrund seiner Herstellung in einer bestimmten Frequenz schwingen kann.

Ein Frequenzgang ist übrigens etwas Anderes und das würde ich in diesem Zusammenhang erst mal vergessen, denn das braucht man erst, wenn sich die Frequenz einer Wechselgröße mit der Zeit verändert.

Die ganze Zeit habe ich nun Wechselspannung geschrieben. Wohin sich nun die Elektronen bewegen, hängt von mehr als nur von der Spannungsform ab, weil sich der (Elektronen-)Strom einstellt, abhängig von der Spannung und der Bauteile, an der sie angeschlossen ist. Wenn man aber nur von Wechselstrom spricht, kann man das vorhin erklärte auch darauf anwenden.

Zum Schluss wäre schön die Modulation zu erwähnen.

Eine Modulation ist, wenn man auf eine Wechselsignal (Trägerfrequenz) das eigentliche Wechselsignal drauf packt (siehe Wikipedia Modulation (Technik)). Das braucht man in der Funkübertragung, damit man z.b. beim Radio die Signale der einzelnen Sender wieder auseinander fummeln kann.

  • und mehrphasiger Spannungsversorgung der CPU , also Anzahl
    der Phasen auf einem Mainboard
    aus
    http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entr…
    Da gibt es Mainboards, die haben 6 Phasen, 8 Phasen oder gar
    24 Phasen.
    Ist das wirklich ein Marketingtrick, oder lässt sich aus der
    Anzahl der Phasen die Qualität des Boards ableiten, oder ist
    die Art, das Material der Spannungswandler entscheidend.

Das mit den Phasen bei Mainboards und in der Steckdose nennt man zwar gleich, hat aber unterschiedliche Hintergründe. Bei einem Computer ist das so, dass da hunderte verschiedenster kleiner Schaltungen drauf sind und manche brauchen 12 Volt, manche 5, manche 3,3, manche noch weniger und viele brauchen mehrere verschiedene Spannungen.
Da das Netzteil die Versorgungsstation des Computers ist, wird das direkt dort erledigt und es finden nur noch bestimmte Spannungs-Wandlungen direkt auf dem Mainboard statt (komme ich gleich zu). Eine Spannung mit bestimmten Wert, z.B. 12V, wird aber nicht nur ein mal im Netzteil „erzeugt“, sondern mehrmals. Das kann man so machen, um die Energieverteilung besser zu realisieren. Viele kleinere Kraftwerke bieten mehr Dynamik als ein einzelnes großes. Und so ist das auf dem Mainboard genauso. Dort befindet sich auch noch mal so etwas wie ein kleines Netzteil, das mit dem richtigen PC-Netzteil betrieben wird und sich um die Versorgung der einzelnen Komponenten, wie Prozessor, RAM und diverse Chipsätze kümmert. Auf jede dieser Phasen kann man man nun individuell Einfluss nehmen. Hätte man nur eine, würde sich das auf alle Bauteile auswirken, die über diese Phase versorgt werden. Bei manchen Teilen ist das aber nicht erwünscht, da manche dann nicht mehr richtig funktionieren würden.

Ob das nun stimmt, was Gigabyte da so anpreist, weiß ich aber nicht, dazu sollten erst mal Praxistests vorliegen.

Hallo Alpha-Kappa,

Ich bekomme das noch nicht auf die Reihe.
Zudem irritiert mich jetzt das mit der Potentialdifferenz.
Eine Spannung entsteht doch gerade wegen einer Potentialdifferenz und dadurch dann ein Strom, egal ob Gleich- oder Wechselspannung.

Wenn eine CPU eine Taktfrequenz von 3 GHz hat, dann wird die Frequenz durch ein Taktgeber erzeugt, aber wie?
Ist das dann ein Gleichstrom-„Rechtecksignal“ mit der Periodendauer 1/(3*10^9)s.
Erzeugt ein Kristall durch Schwingen diesen Strom.
Also überall, wo Frequenz genannt wird, fließt auch ein Strom?
Ich erwähne das deswegen, da ja beim Rundfunk kein Strom fließt.

Hallo Alpha-Kappa,

Ich bekomme das noch nicht auf die Reihe.
Zudem irritiert mich jetzt das mit der Potentialdifferenz.
Eine Spannung entsteht doch gerade wegen einer
Potentialdifferenz und dadurch dann ein Strom, egal ob Gleich-
oder Wechselspannung.

Hallo IvyB,

ich sehe mich hier immer in dem Dilemma, dass man Dinge möglichst einfach erklären sollte aber es so präzise sein muss, dass sich keiner wegen Falschheit beschwert. Didaktisch war es sicher nicht gut, das Wort Potenzial auch noch mit rein zu bringen. Dort geht es ja nur darum, dass zwischen einem Punkt mit den Potenzial vom 5V und einem anderen Punkt mit dem Potenzial 9V eine Spannung von 4V liegt.

Wenn eine CPU eine Taktfrequenz von 3 GHz hat, dann wird die
Frequenz durch ein Taktgeber erzeugt, aber wie?

Ich habe dir dazu extra einen Wikipedia-Artikel eingebaut, da steht es erklärt. Beim Schwingquarz anzufangen, ist vielleicht etwas einfacher: http://de.wikipedia.org/wiki/Schwingquarz
Salopp ausgedrückt wird der Quarz durch eine bestimmte Beschaltung mechanisch verformt, siehe piezoelektrischer Effekt. Dadurch dass die Beschaltung des Quarzes ebenfalls schwingt und der Quarz. wenn er sich in seine Ursprungsform zurück formt und dabei eine Spannung erzeugt, stellt sich irgendwann ein Gleichgewicht ein, nämlich bei der Resonanzfrequenz des Quarzes.

Stell dir vor, du hältst einen elastischen Zeigestock an einem Ende fest und fängst mit der Hand langsam an zu wedeln und du wedelst langsam immer schneller. Irgendwann wirst du die Resonanzfrequenz des Stocks erwischen, wo der Stock mit schwingt und du nur noch ganz wenig Energie benötigst, um die Schwingung bei zu behalten.

Ist das dann ein Gleichstrom-„Rechtecksignal“ mit der
Periodendauer 1/(3*10^9)s.

Man sollte hier von Spannung sprechen weil das ist das, was erzeugt wird. Der Strom ist da eher unerwünscht und sieht ganz anders aus als das Rechtecksignal, das man als Takt ansieht. Ansonsten: ja, unter der Beachtung dass die Sekunde nicht unter dem Bruchstrich steht.

Erzeugt ein Kristall durch Schwingen diesen Strom.
Also überall, wo Frequenz genannt wird, fließt auch ein Strom?

Ergänzend zum vorherigen Absatz: der Strom bzw. Elektronenfluss ist nur deshalb da, weil Ladungen bewegt werden müssen, um am Ende einer Leitung die Spannung auf das gleiche Niveau anzuheben, wie sie am anderen Ende ist. Das mag etwas seltsam klingen aber ist meiner Meinung nach eine gute Sichtweise in diesem Technikbereich, denn wenn man an einen Mikroprozessor einen Takt an legt, geht es nicht darum, dass ein Strom fließt, sondern dass man einen Takt hat. Stromfluss ist da eher ärgerlich, weil der Quarz nicht viel Energie bewegen kann. Man will einfach nur „an“ oder „aus“ haben und nicht „Strom“ und „kein Strom“.

Ich erwähne das deswegen, da ja beim Rundfunk kein Strom
fließt.

Das ist richtig aber in der Luft befindet sich Energie in Form eines elektromagnetischen Feldes. Bei Strom kann man allerdings auch von einem Strömungsfeld sprechen, das sich im elektrischen Leiter befindet. Das ist beides nicht das Gleiche, aber etwas ähnliches.

Hi…

Zitat:
"» Ich lese immer öffters bei Computerhardware von mehrphasiger
» Spannungsversorgung von CPU und Grafikkarte. Wie funktioniert das?"

Gemeint sind hier mehrere parallelgeschaltete Regler, die die CPU-Spannung aus der Netzteilspannung erzeugen.

Ein einzelner Schaltregler erzeugt einen gepulsten Strom, der mit einem dicken Kondensator geglättet werden muß, damit die CPU nicht tausende Male pro Sekunde wegen Spannungsmangel abstürzt. Der große Kondensator führt aber auch dazu, daß die Spannungsregelung erst verzögert bemerkt, wie sich der Strombedarf der CPU verändert. Wenn die Regelung nicht schnell genug reagiert, sinkt oder steigt die Spannung am Kondensator - evtl. auf CPU-schädliche Werte.

Mehrere Regler, die so geschaltet sind, daß sie abwechselnd die CPU versorgen (das sind dann die „Phasen“), kommen mit kleineren Kondensatoren aus und können so schneller auf Lastwechsel reagieren. Ausserdem muß jeder einzelne Regler nur einen Teil der Gesamtleistung liefern, so daß er einfacher zu konstruieren ist.

Da gibt es Mainboards, die haben 6 Phasen, 8 Phasen oder gar
24 Phasen.
Ist das wirklich ein Marketingtrick, oder lässt sich aus der
Anzahl der Phasen die Qualität des Boards ableiten, oder ist
die Art, das Material der Spannungswandler entscheidend.

Ja, nein, ja. In dieser Reihenfolge.

genumi

Hallo Alpha-Kappa,

ich bin der Lösung, für mich, schon etwas näher. Du hast es treffend gesagt:
„Man will einfach nur „an“ oder „aus“ haben und nicht „Strom“ und „kein Strom“.“

Was ist denn das „an“ oder „aus“, wenn Strom nicht interessiert?
Eine Spannung? Dann kann man ja die Frequenz auch schnelles ändern der Spannung nennen. Der Strom, der dabei fließt ist notwendiges Übel.

Wenn das stimmt, wie hoch ist die Spannung für ein 3GHz Signal. Ich spreche ja selber auch von Signal, aber nur deswegen, weil ich nicht weiß was ich sonst sagen soll. Signal ist die wechselnde Spannung, oder?

Danke genumi,

„Mehrere Regler, die so geschaltet sind, daß sie abwechselnd die CPU versorgen (das sind dann die „Phasen“)“

Das ist gut zu verstehen, ergibt eine

  • kontinuierliche Spannungsversorgung
  • schnelles Reagieren auf Spannungsbedarf
  • Vorteile für Hersteller, billigere Bauteile

Wahrscheinlich noch Vorteil bezüglich Stromrechnung.

Jungs, ich habe es!
Das war die Rettung: http://www.sprut.de/electronic/pic/16bit/dsp/dsp.htm

Ich muss unterscheiden zwischen analoger Signalübertagung (Elektronik)
und digitaler Signalübertragung (Mathematik) unterscheiden.

Bei analoger Signalübertagung handelt es sich um simple Spannungen in der Leitung.
Bei digitaler Signalübertragung brauche ich einen ADC.

Nur noch eine Frage oder ich suche wieder.
Bei der analogen Signalübertagung erfolgt die Informationsübertragung per Spannung.

WAS treibt den Zahlenstrom bei der digitalen Signalübertagung an?
Welche Energie schiebt die Zahlenkolonne durch die Leitung. Bitte anhand DSL erklären oder andeuten. Den Rest finde ich schon.

Danke


Aus http://www.sprut.de/electronic/pic/16bit/dsp/dsp.htm

Digitale Signalverarbeitung

Einleitung

Was ist eigentlich digitale Signalverarbeitung?
Fangen wir einfacher an: Was ist Signalverarbeitung?
Oder noch einfacher: Was ist ein Signal?

Signal
Ein Signal ist eine sich kontinuierlich ändernde Größe, die in der Regel eine variable Mischung von Sinusschwingungen ist, und eine Information enthält.

Wenn man beim Telefonieren spricht, dann gibt man dabei ein akustisches Signal ab. Wir nennen es Sprache, aber es ist nichts weiter als eine Folge von Luftschwingungen. Diese wird dann im Mikrofon des Telefons in ein analoges elektrisches Signal gewandelt. Aus den Luftschwingungen wird dabei eine Spannungsänderung, die ein (möglichst) exaktes Abbild der Luftschwingungen ist.
Während die Luftschwingung ein akustisches Signal ist, haben wir nun ein elektrisches Signal vorliegen. Beide Signale sind analog. Das bedeutet, das z.B. die elektrische Spannung am Mikrofonausgang jeden beliebigen Wert zwischen Minimalspannung und Maximalspannung annehmen kann. Es gibt also keine festgelegten Spannungsstufen.

analoge Signalverarbeitung
Was passiert eigentlich mit diesem elektrischen Signal in einer herkömmlichen analogen Telefonzentrale?
Das Signal wird erst einmal verstärkt, und dann über ein großes Schaltfeld mit einer Fernleitung verbunden, über die es den Empfänger erreicht. Um Leitungen zu sparen, leitet man aber dutzende Telefonate über eine einzelne Leitung. Dafür wird das Signal zuerst mit einem Tiefpassfilter auf Frequenzen unterhalb von 3,5kHz beschnitten. Danach moduliert man das Signal auf einen feste Trägerfrequenz auf.
Mit vielen anderen Gesprächen passiert das gleiche, aber jedes Gespräch hat seine eigene Trägerwelle. Die Trägerwellen weichen um mindestens 4kHz voneinander ab.
Mit einem Summenverstärker werden alle modulierten Trägerwellen dann zusammengefasst, und in das eine Kabel eingespeist. In diesem Kabel verhalten sie sich im Prinzip wie viele TV-Programme in einem Antennenkabel. Sie wandern gemeinsam durch das Kabel, ohne sich gegenseitig zu stören, da sie unterschiedliche Frequenzbereiche benutzen.
Am Ende des Kabels werden sie wieder getrennt, heruntergemischt und mit einem Schaltfeld zum Endteilnehmer geschaltet.

All das ist Signalverarbeitung. Das ursprüngliche Signal wird dabei vielfach verändert. Aber alle Schritte in diesem Beispiel benutzen analoge Technik. Es ist also analoge Signalverarbeitung.


digitale Signalverarbeitung
Es lässt sich aber jeder der Verarbeitungsschritte auch mathematisch beschreiben. Die Verstärkung ist eine einfache Multiplikation mit einem festen Wert (dem Verstärkungsfaktor). Das Mischen ist die Multiplikation mit dem Sinus der Trägerwelle. Das Zusammenfassen der Signale mit dem Summenverstärker ist eine Addition der einzelnen Werte u.s.w.

Nun sind mathematische Berechnungen ja die Domäne von Computern. Vielleicht kann man ja auch die Signalbearbeitung an Computer delegieren? Früher gab es noch analoge Computer, heute sind sie aber digital, und so muss das analoge Signal zunächst in einen Strom von Zahlen gewandelt werden. Das erledigt ein ADC (analog-digital converter), der das analoge elektrische Signal in einem festen (und möglichst schnellen) Rythmus abtastet. Er wandelt also die momentane Spannung des Signals in eine ihr proportionale Zahl um. Das Ergebnis ist ein kontinuierlicher Zahlenstrom, der ein digitales Abbild des elektrischen Eingangssignals ist.

Diese analog-digital-Wandlung ist überaus kritisch. Hier kann ein Teil der Information des Signals verloren gehen. Die Verluste lassen sich begrenzen, wenn man einen schnellen ADC (viele Messungen pro Sekunde) mit einer hohen Auflösung (möglichst viele Bits im Ausgangswert) verwendet.

Um das digitale Signal nun zu verstärken, multipliziert man jede Zahl im Zahlenstrom mit dem selben Multiplikator. Eine Multiplikation mit 2 verdoppelt die „Lautstärke“ des Signals.
Ein Tiefpassfilter lässt sich mit einem FIR-Filter (finite impulse response filter) realisieren - da das etwas komplizierter ist, behandle ich es an anderer Stelle. Um das digitale Signal nun auf eine Trägerfrequenz zu modulieren, brauchen wir erst einmal ein digitales Trägersignal. Das ist ein Zahlenstrom, der das digitale Image einer Sinuswelle der richtigen Frequenz darstellt. Man kann es Zahl für Zahl mit der Sinusfunktion errechnen, oder (zeitsparender) einen vorberechneten Sinus aus einer Zahlentabelle im Speicher auslesen. Die eigentliche Modulation ist eine Multiplikation, bei der jeweils eine Zahl des Signals mit einer Zahl des Sinus zu einer Ergebniszahl multipliziert werden. Der Ergebniszahlenstrom ist die modulierte Trägerwelle.
Um die mit anderen modulierten Trägerwellen zusammenzufassen, addieren wir einfach die Zahlen aus den unterschiedlichen Zahlenströmen (den anderen Telefongesprächen) miteinander zu einem Summensignal …


Jede analoge Signalverarbeitung hat ihre Entsprechung in der digitalen Welt. Aus dem Reich der Mathematik werden dabei benötigt

* die Adition
* die Multiplikation
* die Speicherung (Verzögerung)

Mit nur diesen drei Grundfunktionen lassen sich alle Arten von Signalmanipulationen durchführen.


DSP
Als verarbeitendes Element braucht man allerdings einen „Numbercruncher“, einen Prozessor, der in der Lage ist kontinuierlich Ströme von Zahlen immer wieder auf die gleiche Art und weise zu verrechnen. So ein Prozessor ist ein Digitaler Signal Prozessor (DSP).

Das Programm einer herkömmlichen CPU enthält viele Verzweigungen und bedingte Sprünge, die in Abhängigkeit von Rechenergebnissen gegangen werden oder auch nicht.
Das Programm eines DSP dagegen ist recht starr. Es wird der selbe Algorythmus unerbitterlich auf alle Zahlen aus einem langen Zahlenstrom angewandt. Das Ergebnis der Berechnungen ist ein Ergebniszahlenstrom, aber er wirkt sich nicht auf die Programmabarbeitung (in Form bedinger Sprünge) aus. Eine DSP-Recheneinheit ist deshalb so konstruiert, das sie einen möglichst hohen Zahlendurchsatz schafft.
Außerdem muss sie die zwei nötigen Grundrechenarten (Addition, Multiplikation) extrem schnell (also in Hardware) ausführen können.
nach oben

Zusammenfassung

Bevor man ein Signal digital verarbeiten kann, muss man es erst einmal digitalisieren. Das ist die Arbeit des

* Analog-Digital-Converters (ADC)

Typische Baugruppen (egal ob in Hardware oder Software realisiert) der digitalen Signalverarbeitung sind z.B.

* Finte Impulse Response filter (FIR)
* Infinite Impulse Response filter (IIR)
* fast Fourier transform (FFT)

erste Gedanken:

Analog:

  1. Der Schwingquarz führt im elektrischen Wechselfeld Deformationsschwingungen (Längs-, Dickenscher- oder Biegeschwingungen) aus, wenn die Frequenz des Wechselfeldes mit der Eigenfrequenz des Quarzplättchens übereinstimmt.

  2. Wäre das die Trägerfrequenz?

Digital:
3. Im ADC wird die entsprechende digitale Frequenz (Zahlenstrom) erzeugt
4. Auf diese digitale Trägerfrequenz werden die Informationen moduliert
5. Die Energie kommt aus den Spannungsimpulsen
6. Ein Signalweg muss geschlossen sein, wegen Spannung

Grundsätzlich ist die Energie zur Informationsübertragung immer eine Spannung.

Digital und Analog
Hallo IvyB,

Ich muss unterscheiden zwischen analoger Signalübertagung
(Elektronik)
und digitaler Signalübertragung (Mathematik) unterscheiden.

Bei analoger Signalübertagung handelt es sich um simple
Spannungen in der Leitung.
Bei digitaler Signalübertragung brauche ich einen ADC.

das ist nicht richtig. Digital bedeutet erstmal nur im Gegensatz zu Analog, dass eine Größe quantisiert ist. Das bedeutet, mal wieder am Beispiel der Spannung erklärt, dass eine beliebige Spannung zwischen 0V und 5V in unendlich viele verschiedene Werte „eingeteilt“ ist (sie ist nicht wirklich eingeteilt, weil es unendlich viele Werte gibt), während man im digitalen „Kontinuum“ eine bestimmte Anzahl von Zwischenwerten hat. Das können zwei sein (0V und 5V) oder 51 (0V; 0,1V; 0,2V; … 4,9V; 5V) oder was auch immer.

Digitale Datenübertragung
Hallo IvyB,

Nur noch eine Frage oder ich suche wieder.
Bei der analogen Signalübertagung erfolgt die
Informationsübertragung per Spannung.

WAS treibt den Zahlenstrom bei der digitalen Signalübertagung
an?
Welche Energie schiebt die Zahlenkolonne durch die Leitung.
Bitte anhand DSL erklären oder andeuten. Den Rest finde ich
schon.

es gibt serielle und parallele Datenübertragung. Das lässt sich beides auf Wikipedia nachschlagen und wird dort sicher nicht falsch erklärt sein.

Das nun anhand von DSL zu erklären, finde ich sehr kompliziert, weil man eher unten anfangen sollte. Bei der seriellen Datenübertragung hat man auf der Leitung High- und Low-Pegel, respektive 1 und 0 -> siehe Bit.

Der Sender will Daten abschicken. Diese sind in Form von Bits vorhanden. Die Bits schickt er nun nacheinander los: 10011101010 u.s.w. und der Empfänger horcht auf der Leitung, was an kommt. Das ist erst mal alles und alles Weitere gehört zum Thema Datenflusssteuerung und Protokolle.

Hallo IvyB,

erste Gedanken:

Analog:

  1. Der Schwingquarz führt im elektrischen Wechselfeld
    Deformationsschwingungen (Längs-, Dickenscher- oder
    Biegeschwingungen) aus, wenn die Frequenz des Wechselfeldes
    mit der Eigenfrequenz des Quarzplättchens übereinstimmt.

  2. Wäre das die Trägerfrequenz?

nein. Resonanzfrequenz des Quarzes. Eine Trägerfrequenz gibt es bei diesem Thema nicht.

Digital:
3. Im ADC wird die entsprechende digitale Frequenz
(Zahlenstrom) erzeugt
4. Auf diese digitale Trägerfrequenz werden die Informationen
moduliert
5. Die Energie kommt aus den Spannungsimpulsen
6. Ein Signalweg muss geschlossen sein, wegen Spannung

Grundsätzlich ist die Energie zur Informationsübertragung
immer eine Spannung.

NEEEE :smiley:

tut mir echt leid das schreiben zu müssen aber du würfelst X unterschiedliche Dinge, die teilweise nicht einmal entfernt miteinander zu tun haben, chaotisch durcheinander.

Bitte informiere dich erst mal bei den simpelsten Grundlagen an. Wenn du die nicht verstehst, kannst du nicht das verstehen, was darauf aufbaut.

Eine Frequenz ist kein Zahlenstrom. Auf eine Trägerfrequenz kann man Informationen modulieren aber das ist in diesem Kontext total aus dem Zusammenhang gerissen. Energie kommt nicht und elektrische Spannung ist keine Energie.

Lerne, was die Grundbegriffe bedeuten und was dahinter steckt: Frequenz, Spannung, Energie, Modulation, Takt, u.s.w.

Hi,

mir tut es auch leid fragen zu müssen, ob du es selber verstanden hast, wenn du nicht mal erklären kannst, wie man sich eine Frequenz (Takt bei CPU, DSL) oder ein Signal vorstellen kann.
Mich interessiert nicht die Digitaltechnik oder wie die Bauteile funktionieren.
Mich interessiert wie man eine Frequenz oder ein Signal auf ein Kabel legt. Mehr nicht. Steht doch in der Eingangsfrage.
Wichtige antworten liefert http://www.sprut.de/electronic/pic/16bit/dsp/dsp.htm.
Unter anderem auch „Um das digitale Signal nun auf eine Trägerfrequenz zu modulieren, brauchen wir erst einmal ein digitales Trägersignal. Das ist ein Zahlenstrom, der das digitale Image einer Sinuswelle der richtigen Frequenz darstellt.“. Oder ist das falsch?

Und jetzt nur noch ein mal, dann gebe ich es auf: WAS SCHIEBT DIE ZAHLENKOLONNE DURCH DEN DRAHT?

Meine Lehrer konnten es auch nicht erklären, daher suche ich hier.

Hallo IvyB

mir tut es auch leid fragen zu müssen, ob du es selber
verstanden hast, wenn du nicht mal erklären kannst, wie man
sich eine Frequenz (Takt bei CPU, DSL) oder ein Signal
vorstellen kann.
Mich interessiert nicht die Digitaltechnik oder wie die
Bauteile funktionieren.

Warum gehst du so umfangreich auf Antworten, die dich nicht interessieren, ein und sorgst dafür, dass Menschen in guter Absicht letztendlich ihre Zeit verschwenden?

Halt – ich will es gar nicht wissen. Ich wollte dir nur behilflich sein und meine Vorschläge, durch die du dich anscheinend nun angegriffen fühlst, waren nicht arrogant gemeint sondern als Tipp, um dir das Leben einfacher zu machen.

Mich interessiert wie man eine Frequenz oder ein Signal auf
ein Kabel legt. Mehr nicht. Steht doch in der Eingangsfrage.

Deine „Eingangsfrage“ besteht aus mehreren Fragen. Das ist irgendwie widersprüchlich wenn du nur das wissen willst.

Und jetzt nur noch ein mal, dann gebe ich es auf: WAS SCHIEBT
DIE ZAHLENKOLONNE DURCH DEN DRAHT?

Die Physikalische Schnittstelle. Kurz: PHY.

Hi Alpha-Kappa,

PHY, na, geht doch!

Bin dann aufgrund deines Tipps auf http://www.it-infothek.de/fhtw/semester_2/re_od_01.html
und „Zwei Rechner kommunizieren ff, Abtasten…“ gestoßen und kann Signal und auch Frequenz einordnen. Das ist abgehakt.

Es sollte auch klar sein, dass Kommunikation auch neue Fragen erzeugt.

Das mit Signal und Frequenz z.B. in der CPU ist eigentlich auch nicht mehr so unklar: http://www.it-infothek.de/fhtw/ra_bs_02.html

Und noch etwas :wink:)
Die elektrische Spannung ist ein Maß für die Energie, welche die Quelle bei Fließen der Ladung Q abgibt. Also doch Energie.

Gruß und danke

Hallo

WAS treibt den Zahlenstrom bei der digitalen Signalübertagung
an?
Welche Energie schiebt die Zahlenkolonne durch die Leitung.
Bitte anhand DSL erklären oder andeuten. Den Rest finde ich
schon.

In den meisten Fällen funktioniert das wie bei einer Lampe: Der Sender (Lichtschalter) setzt die Leitung unter eine gewisse Spannung und der Empfänger (Glühbirne) reagiert darauf. Der Stromfluss ist dabei nur ein Nebeneffekt, der automatisch beim Messen der Spannung entsteht. Man möchte den Stromfluss gering halten, denn Stromfluss bedeutet Energieverbrauch.
Der Unterschied von analog und digital ist lediglich, dass bei analoger Übertragung jeder Spannungswert gültig ist, bei digitaler Übertragung hingegen nur einige ausgewählte Werte erlaubt sind. Bei der üblichen binären Übertragung sind das wie beim Lichtschalter keine Spannung oder volle Spannung.
Der Vorteil der digitalen Übertragung: Wenn der Abstand zwischen zwei erlaubten Spannungswerten mehr als doppelt so groß ist wie der maximale Übertragungsfehler, dann können die Übertragungsfehler zuverlässig erkannt und korrigiert werden.
Für die serielle Übertragung (mehrere Informationen nacheinander) muss man dann noch einen Weg finden um dem Empfänger mitzuteilen, wann ein Signal zu Ende ist und das nächste beginnt. Wenn mehrere gleiche Signale hintereinander kommen, ergibt sich das ja nicht automatisch.

sigterm

Der Sender (Lichtschalter) setzt die Leitung unter eine
gewisse Spannung und der Empfänger (Glühbirne) reagiert
Der Stromfluss ist dabei nur ein Nebeneffekt, der
automatisch beim Messen der Spannung entsteht. Man möchte den
Stromfluss gering halten, denn Stromfluss bedeutet
Energieverbrauch.

Ich hab das wohl etwas missverständlich formuliert. Bei einer Lampe ist der Stromfluss natürlich gewollt, denn die Schaltleitung ist üblicherweise auch gleichzeitig die Leitung zur Energieversorgung. Gleiches gilt beispielsweise auch für Lautsprecher oder Telefone ohne eigene Energieversorgung.

sigterm