Analogsignal

Ein Analogsignal ist im Rahmen der Signaltheorie eine Form eines Signals mit stufenlosem und unterbrechungsfreiem Verlauf. Ein Analogsignal wird als glatte Funktion beschrieben und es lässt sich damit beispielsweise der zeitlich kontinuierliche Verlauf einer physikalischen Größe wie der Schalldruck in Form eines analogen Audiosignals beschreiben. Der Wertebereich eines Analogsignals wird als Dynamikumfang bezeichnet.

Allgemeines

Kontinuierliche und diskrete Signale im Vergleich

In der Elektronik werden Analogsignale üblicherweise in Form einer elektrischen Spannung, selten auch als elektrischer Strom, zur Darstellung der physikalischen Größe gewählt. Allgemeiner kann ein Analogsignal auch als eine Frequenz, Phasenlage oder eine aus physikalischen Größen wie Helligkeit, Temperatur oder verschiedenen mechanischen Größen zusammengesetzte Größe verstanden werden. Beispielsweise benutzt ein Dosenbarometer die Verformung als Folge des Drucks; bei einer Schallplatte können über Höhenunterschiede der einzelnen Rillen analoge Tonsignale gewonnen werden.

Im Gegensatz zu einem Digitalsignal weist ein Analogsignal einen stufenlosen und beliebig feinen Verlauf auf und kann im Dynamikbereich theoretisch unendlich viele Werte annehmen. Bei realen physikalischen Größen ist die Auflösung allerdings durch Störungen wie das Rauschen oder durch Verzerrungen begrenzt. Daher können einmal hinzugefügte Störungen in einem Analogsignal nicht mehr rückgängig gemacht werden. Bei einem Digitalsignal können Störungen im Signal, so sie unter bestimmten Grenzwerten bleiben, unter anderem wegen der Quantisierung durch Schwellwertbildung kompensiert werden.

In der Elektronik erfolgt die Umsetzung eines elektrischen Analogsignals in ein in der digitalen Signalverarbeitung nutzbares Digitalsignal mittels Analog-Digital-Umsetzern (ADU), die umgekehrte Richtung erfolgt mittels Digital-Analog-Umsetzern (DAU).

Literatur

• Martin Werner: Signale und Systeme. 3. Auflage. Vieweg+Teubner, 2008, ISBN 978-3-8348-0233-0.

Weblinks

• Literatur über Analogsignal im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek