Multiplexer
Animation des Wirkprinzips eines Multiplexers und Demultiplex-
ers
Ein Multiplexer (kurz: MUX) ist eine
Selektionsschaltung in der analogen und digitalen
Elektronik, mit der aus einer Anzahl von Eingangssi-
gnalen eines ausgewählt und an den Ausgang durchge-
schaltet werden kann. Multiplexer sind vergleichbar mit
Drehschaltern, die nicht von Hand, sondern mit elek-
tronischen Signalen gestellt werden. Der Unterschied
zum Relais besteht darin, dass die Verbindungen nicht
mechanisch, sondern (heutzutage) durch integrierte
Halbleiterschaltungen zustande kommen.
Bei zyklischem Durchlauf können mit einem Mul-
tiplexer parallele Datenströme in serielle gewandelt
werden. Außerdem kann mit einem Multiplexer eine
Schaltfunktion oder jeder mögliche Schaltzustand
realisiert werden. Für die Signalübertragung mit
Lichtleitern gibt es optische Multiplexer und De-
multiplexer, die mit optischen Schaltern oder beim
Wellenlängenmultiplexverfahren mit wellenlängense-
lektiven Elementen arbeiten. Das Gegenstück zum
Multiplexer ist der Demultiplexer, mit dem die zusam-
mengefassten Datenkanäle wieder aufgetrennt werden.
Analoge Multiplexer arbeiten bidirektional, das heißt,
sie können auch als Demultiplexer verwendet werden.
Neben mehreren Eingängen und einem Ausgang verfügt
ein Multiplexer über ein oder mehrere Steuersignale, über
die festgelegt wird, welcher Eingang ausgewählt wird. Es
wird derjenige Eingang zum Ausgang durchgeschaltet,
der die Kennung hat, die in Form einer Dualzahl als Steu-
ersignal anliegt. Ein parallel angesteuerter Multiplexer
mit dem Bezeichnungsschlüssel n-MUX hat zum Beispiel
n Steuersignale, 2nEingänge und einen Ausgang. Die
Eingänge sind meist mit den Zahlen 0 bis 2n−1 durch-
nummeriert.
1 Bezeichnungen
In der Satellitentechnik bezeichnet MUX einen Multi-
plexer oder Demultiplexer. IMUX (input multiplexer) am
Eingang hinter einer Empfangsantenne ist technisch ein
Rx / Tx
OMT
DX Filter
Filter
DX
RD IMUX SWM AMP
OMUX
SWM
Blockdiagramm eines Satelliten-Transponders
Demultiplexer, entsprechend ein OMUX am Ausgang vor
der Sendeantenne ein Multiplexer. Bei Videoformaten
wird ein Multiplexer (Muxer) dazu verwendet, um Vi-
deospuren, Audiospuren, Menüstrukturen und Untertitel
in einem Datenstrom zusammenzuführen.
In der Nachrichtentechnik bezeichnet ein Multiplexer ein
Gerät, das Daten- und/oder Sprachkanäle zusammenfasst
und auf einer gemeinsam genutzten Leitung überträgt.
Da die Daten sowohl gesendet, als auch empfangen wer-
den, ist in der Regel auch ein Demultiplexer erforderlich
(PCM30). Die zu multiplexenden Signale können also ih-
rerseits analog oder digital sein, die Steuerung erfolgt je-
doch immer durch Digitalsignale, die als weitere Eingän-
ge fungieren.
2 Multiplexer für Digitalsignale,
Logikgatter
2.1 Einfach-Multiplexer
Der einfachste Fall ist der 2-Eingaben-Multiplexer (auch
Einfach-Multiplexer kurz „1-MUX“; siehe Abbildung 1),
der ein Steuersignal s0, 2 Eingänge e0und e1und einen
Ausgang a hat. Liegt am Steuersignal s0eine 1 an, so lie-
fert der Ausgang a das Signal, das am Eingang e1anliegt,
andernfalls das von Eingang e0.
Anstatt der Bezeichnung MUX wird in Datenblättern
meist die allgemeinere Bezeichnung X/Y für einen
Codeumsetzer verwendet. Im Weiteren wird jedoch die
Bezeichnung MUX beibehalten, da diese eindeutiger ist.
2.2 Zweifach- und m-Multiplexer
Abbildung 2a zeigt den rekursiven Aufbau eines
Zweifach-Multiplexers (kurz: „2-MUX“) aus 1-MUXen.
Analog kann man MUXe mit noch mehr Steuersignalen
und entsprechend mehr Eingängen bauen. Dabei benötigt
man für die Konstruktion eines m-MUX 2m−1 MUXe
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