Von analogen Signalen bis in den Gigabitbereich

Anbieter zum Thema

ODU GmbH & Co. KG

Heitec AG

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

MOLEX Deutschland GmbH

Zum Verständnis der Digitaltechnik

Damit die Schnittstellensteckverbinder die digitalen Signale optimal übertragen können, muss man verstehen, wie ein Rechteckimpuls entsteht und welche Frequenzen in derartigen Signalen enthalten sind. Die theoretischen Grundlagen wurden von Mathematikern wie Fourier und Nyquist entwickelt und sind heute für das Verständnis der digitalen Signalübertragung aktueller denn je. Denn es müssen weit höhere Frequenzen über die Schnittstellen übertragen werden, als es die Datenrate vermuten lässt (Bild 3).

Die Kategorisierung digitaler Schnittstellen

Jeder kennt sie, den Seriellport und den Parallelport am Ur-PC, heute durch USB (Universal Serial Bus) abgelöst, was wiederum eine serielle Schnittstelle ist. Warum heute niemand mehr über den Parallelport spricht, ist bekannt: Das Druckerkabel durfte nicht zu lang sein!

Hier sieht man schon die Grenzen der Physik. Unterschiedliche Laufzeiten verwischen die Zuordnung der parallelen Bits zu einem Byte und dadurch können auf weitere Entfernungen digitale Daten nicht mehr parallel übertragen werden. Gleiches gilt auch für das mitgeführte Taktsignal bei serieller Übertragung, weshalb die Taktgenerierung eingeführt wurde.

Um noch größere Datenmengen bei gleicher Datenrate zu bewältigen, hat man die parallel-seriellen Schnittstellen entwickelt, bei denen durch 8B/10B Kodierung zwar der Informationsinhalt um 20% reduziert wird, aber durch 4, 8 oder 16 parallele Datenströme die Bandbreite vervielfacht wird.

20120970