Digitaltechnik

Di|gi|tal|tech|nik 〈f. 20; unz.; EDV〉 sämtliche Verfahren, die sich mit der Umwandlung kontinuierlicher Signale in digitale Signale, deren Aufzeichnung, Wiedergabe u. Weiterverarbeitung befassen

* * *

Di|gi|tal|tech|nik, die:

Teilgebiet der Informationstechnik u. Elektronik, das sich mit der Erfassung, Darstellung, Verarbeitung u. Übertragung digitaler Größen befasst.

* * *

Digitaltechnik,

 

modernes Teilgebiet der Informationstechnik und Elektronik, das die Gesamtheit der Verfahren und Einrichtungen (elektronische Bauelemente, Schaltkreise, Funktionseinheiten, Geräte oder Anlagen) zur Erzeugung, Erfassung, Darstellung, Speicherung, Verarbeitung und/oder Übertragung von Digitalsignalen (v. a. Binärsignalen) umfasst. Gegenüber den Analoggrößen und -signale verarbeitenden Einrichtungen der Analogtechnik sind in Digitaltechnik realisierte Einrichtungen funktionell gekennzeichnet durch abzählbar endlich viele Zustände ihrer Signalparameter. Die Digitaltechnik gliedert sich in die Bereiche Schaltkreistechnik (kombinatorische und sequenzielle Schaltkreistechnik) und Informatik (elektronische Datenverarbeitung, Prozessrechner- und Mikroprozessoranwendungen). Die mathematische Grundlage der Digitaltechnik bilden die Theorie der Zahlensysteme (besonders des Dualsystems), die Schaltalgebra und die Theorie diskreter Systeme. Die technische Realisierung logischer Verknüpfungen (Verknüpfungsglieder) von digitalen (oder digitalisierten) Informationen ist nicht an ein bestimmtes technisches Konzept gebunden. So können mechanische Einrichtungen (z. B. Zylinderschloss) oder auch pneumatische oder hydraulische Systeme unter Ausnutzung der Fluidik digitale Größen miteinander verknüpfen. Von besonderer Bedeutung sind die nach Verfahren der Halbleitertechnologie (Bipolartechnik, MOS-Technik) hergestellten elektronischen Schaltkreise und integrierten Schaltungen, die für sich oder kombiniert genügend verschiedene Kombinationen zur Darstellung von Digitalsignalen bilden und logische Verknüpfungen im Sinne der Schaltalgebra durchführen können und die zur Bildung, Formung und Verarbeitung pulscodemodulierter Impulsfolgen dienen sowie Daten in Form elektrischer Ladungen oder Schaltzustände speichern können (Digitalschaltung). Wesentliche Einrichtungen der Digitaltechnik sind die Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzer sowie die Datenspeicher.

 

Durch die großen Fortschritte bei der Herstellung elektronischer Bauelemente, besonders bei hoch- und höchstintegrierten Schaltungen (Integrationsgrad), ist die Digitaltechnik in weite Bereiche der Technik eingedrungen. Im Gegensatz zur Analogtechnik lassen sich hiermit annähernd beliebige Genauigkeiten bei vertretbarem Aufwand erreichen; die Standardisierung der Grundfunktionen und Anwendungskomponenten ermöglicht eine wirtschaftliche Massenfertigung. Besonders in der Nachrichtentechnik und Unterhaltungselektronik sowie in der Datenverarbeitungs- und Messtechnik werden überwiegend digitale Baugruppen und Verfahren verwendet, da sie mit erheblichen Vorzügen gegenüber der direkten Verarbeitung und Übertragung von Analogsignalen verbunden sind (digitale Nachrichtenübertragung, Digitalspeicherung). Nachteile sind die bei digitaler Codierung häufig benötigte wesentlich größere Bandbreite und die Notwendigkeit der Synchronisation von Codierer und Decodierer. So erfordert die Übertragung und Verarbeitung pulscodemodulierter Signale Kanäle, deren Bandbreite je nach Qualitätsanforderung 10- bis 1 000fach größer ist als bei den herkömmlichen Analogverfahren; z. B. erfordert die Digitalübertragung auf einem 3 000 Hz breiten Fernsprechkanal eine Bitrate von 64 kBit/s, auf einem Fernsehkanal von 5 MHz Breite eine Bitrate von 140 MBit/s.

 

Literatur:

 

E. Beckmann: Einf. in die Digitalelektronik, 3 Bde. (1981-83);

 W. Geier: D. (1982);

 G. Durcansky: D. (²1983);

 O. Haack: Einf. in die D. (⁴1984);

 E. Leonhardt: Grundlagen der D. (³1984);

 K. Beuth: D. (⁹1992);

 B. Lichtberger: Praktische D. (²1992).

* * *

Di|gi|tal|tech|nik, die: Teilgebiet der Informationstechnik u. Elektronik, das sich mit der Erfassung, Darstellung, Verarbeitung u. Übertragung digitaler Größen befasst.