Was ist ein diskretes Signal?

Gast #3861505
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Hallo nette Forum Community,

ich bin neu auf dem Gebiet der Elektronik und ich frage mich schon 
länger, was ein diskretes Signal ist?!

Ich habe im Internet ein wenig recherchiert und habe mehr oder weniger 
herausgefunden, dass es ein bestimmtes Signal während einer bestimmten 
Zeit ist?! Ist das richtig?

z.B.: Liefert dann auch ein Ausschalter ein diskretes Signal? ---> 
ausgeschalten, diskretes Signal 0 und im eingeschaltetem Zustand ist das 
Signal 1?

Bei Taster (Schließer) ebenfalls? Immer Signal Zustand 0 außer beim 
Tasten, dann 1?

Ich hoffe ihr könnt mir eine einfache Erklärung des diskretes Signals 
nennen und auch, was ein diskretes Ausgang und Eingang ist!!!

Vielen Dank im Voraus

LG Helmut
#3861540
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Hallo Helmut K.,

Diskrete Signale unterteilen sich in:

        -Digitale Signale, immer der gleiche Abstand
        -Mehrpunkt Signal, z.B.: Tonleiter, da Mehrpunkt
                                 unterschiedliche
                                 Abstände hat bzw. haben kann
        -Binäre Signale, ist entweder o oder 1 bzw. True oder False

Bei einem diskreten Signal handelt es sich um ein Signal, wo innerhalb 
des Informationsparameters nur endliche Werte oder auch bestimmte Werte 
möglich sind, je nach dem wie man es ausdrücken will.

Der Gegensatz zu den diskreten Signalen sind die analogen Signale.
Ein analoges Signal ist laut Definition ein Signal, wo innerhalb des 
Informationsparameters jeder Wert möglich ist (unendlich viele).


Zu der Frage mit diskretem Eingang und Ausgang kann ich leider nicht 
weiter helfen.


Mit freundlichen Grüßen
Sebastian Fuchs
#3861576
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Servus Helmut,

Zuerst musst Du in
- Zeitdiskret
und
- Amplitudendiskret

unterscheiden.
Ein zeitdiskretes Signal kann Amplitudendiskret sein, muss aber nicht. 
Umgekehrt genauso.

Zeitdiskret:
Das Signal liegt nur zu definierten bestimmten Zeitpunkten vor.
Dazwischen ist das Signal undefiniert.

Ein nicht zeitdiskretes Signal, also ein zeitlich kontinuierliches 
Signal hat einen definierten Wert zu jedem Zeitpunkt.

Ein zeitdiskretes Signal kann aus einem kontinuierlichem Signal gewonnen 
werden. Dafür werden die Werte des kontinuierlichen Signals zu 
bestimmten Zeitpunkten verwendet (abgetastet, "gesampelt").

Aus einem zeitdiskreten Signal kann, unter gewissen Vorraussetzungen 
(Shannon Theorem), ein zeitkontinuierliches Signal gewonnen werden. Dazu 
werden, nach gewissen Regeln, die Werte zwischen den diskreten 
Zeitpunkten errechnet ("erfunden").

Amplitudendiskret:
Ein amplitudendiskretes Signal besitzt nicht alle möglichen 
(infinitesimal unterschiedlichen) Werte (reelle Zahlen) für die 
Amplitude sondern fasst Bereiche der Werte zu Bereichen zusammen. Das 
bedeutet ein amplitudendiskretes Signal hat Stufungen.
z.B.
Bereich [-0.5 0.5] wird als 0 dargestellt.
[0.5 1.5] als 1
und so weiter.



Ein amplituden- und zeitdiskretes Signal nennt man DIGITALES Signal.
Ein amplituden- und zeitkontinuierliches Signal nennt man ANALOGES 
Signal.

Theoretisch gibt es natürlich auch:
- amplitudenkontinuierliche aber zeitdiskrete Signale
- amplitudendiskrete und zeitkontinuierliche Signale

Ich hoffe das hilft Dir,
Markus
#3861601
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Musa Mus schrieb:
> Du meinst Wert-diskret nicht Amplitudendiskret. Auch bei digitalen
> Signalen ändert sich die Amplitude: High-pegelbereich, Low-Pegelbereich
> und Umschlagbereich.

Das ist eigentlich kein Widerspruch.

Es gibt aber auch Wert-diskrete Signale, wo nicht die Amplitude, sondern 
ein anderer Wert geändert wird, z.B. die Frequenz (prominentes Beispiel: 
Mehrfrequenzwahlverfahren -> 
http://de.wikipedia.org/wiki/Mehrfrequenzwahlverfahren).

Helumt K. schrieb:
> z.B.: Liefert dann auch ein Ausschalter ein diskretes Signal? --->
> ausgeschalten, diskretes Signal 0 und im eingeschaltetem Zustand ist das
> Signal 1?
>
> Bei Taster (Schließer) ebenfalls? Immer Signal Zustand 0 außer beim
> Tasten, dann 1?

Schalter und Taster als Wert-diskretes und zeit-kontinuierliches Signal 
verstanden werden. Es gibt nur Ein oder Aus, man darf aber zu einer 
beliebigen Zeit schalten.
Gast #3862384
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vielen Dank für eure schnellen und umfangreichen Antworten.

Ich hätte da trotzdem noch ein paar Unklarheiten :-)

Wie und mit welchen Bauteilen wird und kann im generellen ein diskretes 
Signal erzeugt werden? Wird dazu ein eine gewisse Art von Software 
Protokoll benötigt?

Ich würde gern auch nochmal zu der Frage bezgl. der diskreten Ein- und 
Ausgänge zurückkommen.

Wenn ich das richtige interpretiere werden an diskreten Ausgängen die 
diskreten Signale wie oben beschrieben ausgegeben?! Aber wie verhält 
sich das an diskreten Eingängen? Können diese nur diskrete Signale 
verarbeiten?

Wie kann man sich einen diskreten Eingang vorstellen?

Last but not least:

z.B. Ich möchte einen externen Taster an ein Kontrollgerät anschließen, 
welches diskret angeschlossen werden sollen. Was muss man bei der Taster 
Auswahl beachten (ich habe nur die Information an dem Kontrollgeräte 
"discretes")

Vielen vielen Dank!
Gast #3862398
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Helumt K. schrieb:
> Wie kann man sich einen diskreten Eingang vorstellen?

Einen Logikeingang, der nur diskrete Pegel als Signal bekommen darf, 
wäre ein Beispiel für einen amplitudendiskreten Eingang . Da auch 
Digitalschaltungen nur in der Abstraktion digital sind und in der 
Realisierung immer auch Analogschaltungen sind, hat man es tatsächlich 
mit Amplitudenbereichen zu tun, die einem bestimmten digitalen Zustand 
zugeordnet sind.

Ein zeitdiskreter Eingang wäre einer, der nur zu festgelegten 
Zeitpunkten abgefragt wird, z.B. bei Synchronisation in eine getaktete 
Logikschaltung oder bei Abtastung durch einen Analog-Digitalwandler.
#3862484
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Michael schrieb:
> Achim Hensel schrieb:
>> Es gibt aber auch Wert-diskrete Signale, wo nicht die Amplitude, sondern
>> ein anderer Wert geändert wird, z.B. die Frequenz (prominentes Beispiel:
>> Mehrfrequenzwahlverfahren ->
> Mehrfrequenzwahlverfahren ist aber grade ein Beispiel für ein
> zeitdiskretes Signal ;)

Genau das NICHT!

Es sind nur bestimmte Frequenzen gültig => Wertediskret.
Die Taste kann zu jeder Zeit länger oder kürzer gedrückt werden => Nicht 
Zeitdiskret.
#3862502
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Helumt K. schrieb:
> Wie und mit welchen Bauteilen wird und kann im generellen ein diskretes
> Signal erzeugt werden? Wird dazu ein eine gewisse Art von Software
> Protokoll benötigt?
Langsam... Hardware und Software sind zwei unterschiedliche Dinge. Ein 
typisches Hardware-Bauteil zum "Erzeugen" diskreter Signale wäre ein 
Schmitt-Trigger.

> z.B. Ich möchte einen externen Taster an ein Kontrollgerät anschließen,
> welches diskret angeschlossen werden sollen. Was muss man bei der Taster
> Auswahl beachten (ich habe nur die Information an dem Kontrollgeräte
> "discretes")
Wie du gesehen hast, reicht die Information "diskretes Signal" nicht um 
die Aufgabe zu erfüllen, weil es viele verschiedene diskrete Signale 
gibt. Zum Beispiel der ("abrupte") Wechsel zwischen 0V und 24V oder eine 
Dreipunktregelung die -5V oder 0V oder +5V ausgibt. Die Möglichkeiten 
sund endlos. Hast du vielleicht ein Foto von dem Kontrollgerät?

Gruß
Dennis
Gast #3862512
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Max Mustermann schrieb:
> Es sind nur bestimmte Frequenzen gültig => Wertediskret.
> Die Taste kann zu jeder Zeit länger oder kürzer gedrückt werden => Nicht
> Zeitdiskret.
Ja aber jeder Taste ist ja eine bestimmte Frequenz zugewiesen. Ich 
denke, da muss man aufsplitten was man genau meint. Meint man jetzt die 
Frequenz der Taste selbst oder aber die Zeit wie lange eine Taste 
gedrückt wurde.
Gast #3862531
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Hallo, manchmal hilft es beim Verständnis das Gegenteil zu betrachten, 
und das ist bei einem (wie auch immer) diskreten Signal ein 
kontinuierliches Signal. Bei Selbigem ist die Information fortwährend 
vorhanden, bei einem diskreten Signal nur in Pulsen, in denen die 
Information steckt, entweder in der Amplitude oder der Pulsdauer oder 
beides.
Gruß, Bernd
Gast #3862536
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Bei der Unterscheidung diskret vs kontinuierlich solltest Du nicht so 
sehr auf physikalische Eigenschaften, als vielmehr auf die 
Interpretation eines Signals betrachten.

Ein Beispiel: Der Temperaturverlauf über die Zeit. Das ist grundsätzlich 
mal ein wert- und zeitkontinuierliches Signal. Zu jedem beliebigen 
Zeitpunkt herrscht (beim Messpunkt) eine Temperatur, und jede beliebige 
Temperatur ist möglich. Also um 13.45 und 
34.15550488118411819111118114448141111841169981681684651684 Sekunden 
herrschen angenehme 
23.158198168168168169816816864646816841616818616168410 Grad Celsius.

Dein Sensor misst das mehr oder minder genau. Jetzt nimm an, Du hast 
einen elektronischen Temperatursensor mit 10 logischen Ausgängen, die 
Dir jederzeit binär die aktuelle Temperatur angeben. Der Wert dieser 10 
Logikausgänge repräsentiert jederzeit die aktuelle Temperatur.

Jetzt hast Du ein wertdiskretes, aber zeitkontinuierliches Signal. Du 
kannst immernoch zur Zeit 13.45 und 
34.15550488118411819111118114448141111841169981681684651684 Sekunden mal 
nachschauen, wie viel es gerade ist. Und um 13.45 und 
34.15550488118411819111118114448141111841169981681684651685 Sekunden 
wirst Du vielleicht eine andere Temperatur sehen (naja.... theoretisch. 
;-))

Und jetzt baust Du eine Elektronik, die im Sekundentakt diesen Wert 
entgegennimmt und z.B. seriell an einen PC weitergibt.

Der PC erhält nun ein wert- und zeitdiskretes Signal. Das heisst, er 
weiss jetzt nicht, wie die Temperatur um 13.45 und 
34.15550488118411819111118114448141111841169981681684651684 ist, sondern 
nur, wie hoch sie irgendwann zwischen 13.45 und 
34.15550488118411819111118114448141111841169981681684651684 Sekunden und 
13.45 und 35.15550488118411819111118114448141111841169981681684651684 
Sekunden einmal gesesen ist. Das nächste Update gib's dann eine Sekunde 
später.


Das ist jetzt natürlich alles ein bisschen auf die Spitze getrieben. Was 
Du verstehen musst, ist:

Ein SIGNAL ist eine REPRÄSENTATION irgendeiner (physikalischen) Grösse, 
die sich mit der Zeit verändert. Und diese Repräsentation ist nun eben 
im Wert und/oder in der Zeit kontinuierlich oder eben quantisiert.

Gruäss
Simon
#3862540
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Bernd schrieb:
> Hallo, manchmal hilft es beim Verständnis das Gegenteil zu betrachten,
> und das ist bei einem (wie auch immer) diskreten Signal ein
> kontinuierliches Signal. Bei Selbigem ist die Information fortwährend
> vorhanden, bei einem diskreten Signal nur in Pulsen, in denen die
> Information steckt, entweder in der Amplitude oder der Pulsdauer oder
> beides.
> Gruß, Bernd

Das halte ich für schlicht falsch! Es geht nicht um das Vorhandensein 
eines Signals sondern um seine möglichen Werte. Ist zwischen 0...10V 
alles "erlaubt": wertkontinuierlich, sind nur Stufen erlaubt: 
wertdiskret.

Sie unter [1] und hunderten weiteren Quellen...

Gruß
Dennis

[1]: 
http://nt.eit.uni-kl.de/fileadmin/lehre/guet/skript/Signale_und_Systeme/K02.pdf
Gast #3862547
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Um oben geschriebenes noch ein bisschen zu verdeutlichen:

Du kannst jetzt argumentieren, dass ja diese binären Ausgänge auch nicht 
unendlich schnell von 0 auf 1 wechseln, und auch die serielle 
Übertragung ist ja letztendlich ein Spannungsverlauf auf der Leitung.

Aber das interessiert nicht. Du kannst natürlich die Serielle Leitung 
auf einem Oszi anschauen, und somit hast Du quasi eine wert- und 
zeitdiskretes Signal, das DIE SPANNUNG AUF DER LEITUNG repräsentiert.

Aber nichtsdestotrotz kommt beim PC die Temperatur als wert- und 
zeitdiskretes Signal an.

Eben: Es geht nicht um die Physik, um Bauteile, etc. Es geht einzig 
darum, wie die Information vorhanden ist. Diskret oder kontinuierlich.

Gruäss
Simon
#3862581
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Helumt K. schrieb:
> Wie und mit welchen Bauteilen wird und kann im generellen ein diskretes
> Signal erzeugt werden?

Am Ende mit den gleichen Bauteilen.

> Wird dazu ein eine gewisse Art von Software Protokoll benötigt?

Das hat damit gar nichts zu tun. Außer vielleicht, daß Computer 
heutzutage[1] diskrete Maschinen sind. Sie arbeiten ausschließlich mit 
wertdiskreten Signalen und Zustandsänderungen treten nur zu diskreten 
Zeitpunkten auf (vulgo: Taktfrequenz)

[1] es gab früher mal "Analogcomputer"

Ich glaube auch, daß du die falschen Fragen stellst. Denn es geht bei 
der Unterscheidung diskret <-> kontinuierlich viel eher um die 
Interpretation der Signale als um die Signale selber. Ein digitaler 
Eingang an einem Logik-Gatter kann von außen auf jede beliebige Spannung 
gelegt werden (wertkontinuierlich). Aber das Gatter erkennt nur eine 
Spannung oberhalb der Schaltschwelle als "H" und darunter als "L". Am 
Umschaltpunkt zappelt es vielleicht ständig zwischen H und L herum, aber 
es erkennt nie einen Zwischenwert. Den gibt es einfach nicht.

> z.B. Ich möchte einen externen Taster an ein Kontrollgerät anschließen,
> welches diskret angeschlossen werden sollen.

Ein Taster kann nur zwei Zustände haben. "Offen" oder "geschlossen". Der 
ist also von seiner Natur her schon diskret. Wie willst du mit einem 
Taster ein anderes als ein diskretes Signal überhaupt erzeugen?


XL
Gast #3862587
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Vielleicht sollte man noch sagen, dass die Umwandlung eines 
wertekontinuierlichen in ein wertediskretes Signal Quantisierung 
genannt wird.

Der nächste Schritt ist dann die Kodierung. Das ist die Zuweisung 
einer Zahl zu jeder Quantisierungsstufe.

Die Zahlen kann man wiederum mit elektrischen Signalen übertragen. Die 
Umwandlung der Zahlen in ein Signal wird dabei Leitungskodierung 
genannt. Die Zahlen werden durch physikalische Größen wie Spannung 
repräsentiert.
Gast #3863076
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Manchmal hilft es, wenn man ein bischen Latein kann, um die Wurzel 
solcher Fachausdrücke zu verstehen:
In Wissenschaft und Technik versteht man unter diskret ... 
„unterscheidbar“, „trennbar“, „abzählbar“ bzw. „aus einem gestuften 
Wertevorrat entnommen“

Steht hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Diskret
Siehe auch: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Spezial:Pr%C3%A4fixindex/diskret
Gast #3863104
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Ein Logik-Pin ist ein diskreter Ein- bzw. Ausgang. Er liefert ein 
wertediskretes aber nicht zeitdiskretes Signal. Allein mit deiner 
Aussage du sollst einen Taster diskret anschliessen. Würde ich einen 
ganz normalen Taster in Verbindung mit z.B. einem Pullup-widerstand an 
einen Logik-Pin hängen.

Sowohl Werte- also zeitdiskrete "Ein-/Ausgänge", man müsste eher 
Bauteile sagen, stellen ADUs und DAUs dar. Nur das wäre ja nun wohl für 
einen Taster total oversized X-D.
Gast #3863112
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Vorhin tippte mich die Nachbarin auf die Schulter:
"PsssT -Herr Rumpelwatz!!"

"Ha, ha, ha- ben Sie mich erschreckt!"

"Haben Sie schon das von der Schneidern aus dem 3. Stock gehört?? Na, 
das
ist ja ein starkes Stück, hören Sie mal!!"
"Ich erzähle es Ihnen mal im Vertrauen, weil Sie so DISKRET sind!"

"Oh, das möchte ich gar nicht hören, weil die Schneidern meine 
Bettnachbarin
ist!"

"Wa wa wa was???!!"

Jetzt weiß ich, was ein diskretes Signal ist.
:-)
Gast #3983330
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Ich hätte da auch noch ein Frage zu diskreter Eingängen.

In einer Controllerbeschreibung wird beschrieben, dass der diskrete 
Eingang ein tristate ist (12VDC, open, GND).

12VDC ist mir klar.
Aber welche Funktion könnte dann open und GND haben. Reicht nicht nur 
eins dieser Zustände aus? Könnte mir jemand ein Beispiel nennen?

Danke im Voraus!
Gast #3983390
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Henry schrieb:
> Könnte mir jemand ein Beispiel nennen?

Wird oft bei Konfigurationseingängen gemacht, um mehr Möglichkeiten zu 
realisieren: man stattet den Eingang mit einem Spannungsteiler aus, der 
den unbeschalteten Eingang auf die Mitte zwischen GND und VCC zieht, 
dann kann man den Eingang mit GND oder VCC verbinden oder offen lassen 
und hat also 0V, VCC/2 und VCC, voila 3 Zustände.

Georg

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