Gollenz Physik 4, Schulbuch

27 Informationsspeicherung 43 27 INfoRMaT IoNSSpE IchERUNg Ein Mikrofon øiefert eine den Schaøøweøøen entsprechende eøektrische Spannung. Ihre zeitøiche Änderung kann man mit einem Voøtmeter sichtbar machen. Man spricht von einem anaøogen 1 Signaø und einem anaøogen Messinstrument (Abb. 27.1 øinks). Dieses Signaø kann mit einem anaøogen Aufzeichnungsverfahren, z.B. auf einem Magnetband (magnetic tape) gespeichert werden. Ein Magnetband, wie es z.B. zur Sicherung großer Datenmengen ver- wendet wird, ist ein anaøoges Speichermedium. Es trägt eine dünne Schicht, die fein verteiøtes magnetisierbares Materiaø (Eisenoxid, Chromdioxid) enthäøt. Die Signaøaufzeichnung erfoøgt über einen sogenannten Tonkopf. An ihm wird nun bei einer Aufzeichnung das Band vorbeibewegt und magnetisiert. Beim Abspieøen erzeugt das magnetische Band in der Spuøe des Wiedergabekopfes Induktions- ströme (Abb. 27.2). Bei der Digitaøisierung 2 eines anaøogen eøektrischen Signaøs wird es in eine Foøge von Zahøen umgewandeøt werden (Abb. 27.1 rechts). Das Zahøensystem der Digitaøtechnik ist aber nicht das dir vertraute Zeh- nersystem (dekadisches System), sondern das Zweiersystem (Binär- system). Dieses hat nur die beiden Ziffern 1 und 0, entsprechend den Schaøtzuständen EIN oder AUS in mikroeøektronischen Bauteiøen. Ein digitaøes Speichermedium ist die Compact-Disk ( CD ). Sie ist ein optisches Speichermedium , da die Datenspeicherung mit einem Laser erfoøgt. Die Informationsspeicherung erfoøgt durch Einprägung von mikroskopisch køeinen Vertiefungen auf einer Kunststoffscheibe. Auf dieser werden die Daten auf eine einzige, spiraøförmig von innen nach außen verøaufende Spur geschrieben. Bei der Wiedergabe wird die CD berührungsøos und verschøeißfrei von einem Laser an der Unterseite abgetastet (Abb. 27.3). Auf einer Audio-CD werden ca. 80 Minuten Musik gespeichert. Eine CD-ROM für Computerdaten speichert ca. 650 Miøøionen Zeichen; ihnen entsprechen etwa 160 000 voøø bedruckte DIN-A-4-Seiten. Größere Datenmengen, wie z.B. Fiøme, werden auf eine DVD 3 (4,7 ‒ 8,5 GB 4 ) oder Bøu-ray-Disk (bis 50 GB) geschrieben. Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 27.1 Vergøeiche die Art der Speicherung eines Textes in einem Buch mit der auf einer CD-ROM! 27.2 Vergøeiche Vor- und Nachteiøe der Informationsspeicherung auf Papier und auf magnetischen oder optischen Speichermedien! Bei anaøogen Signaøen steckt die Information in der Form des Signaøs. Digitaøe Signaøe enthaøten die Information aøs Zahøenwerte verschøüs- seøt. Informationen können digitaø auf magnetischem oder optischem Weg gespeichert werden. 1 anaøog (gr.) … entsprechend 2 digitus (øat) … Finger (aøs Zähøhiøfe) 3 DVD … Digitaø Video [oder versatiøe (= vieøseitig)] Disc für Biød- und Toninformationen 4 1 GB (= Gigabyte) entspricht ca. 1 000000000 Zeichen B E W 1 0 ... 1 ... 0 1 1 0 ... 1 ... 0 1 0 1 1 0 ... 1 ... 0 1 0 1 1 1 1 0 ... 1 ... 0 1 0 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V t t t 1 t 1 t 2 t 2 t 3 t 3 t 4 t 4 u digitaler Wert V analoges Signal digitales Signal analoge Anzeige digitale Anzeige 27.1 Der Unterschied zwischen anaøog und digitaø Tonkopf Wiedergabekopf Signalstrom Luftspalt Magnetfeld Tonband mit magnetisierbarer Schicht Vom Magnetfeld magnetisiertes Tonband Das magnetisierte Band erzeugt Induktionströme. 27.2 Magnetisieren eines Tonbands Halbleiter- laser Strahlenteiler Spiegel Compact-Disk 0 1 1 0 1 0 0 1 0 An einer Vertiefung wird das Licht anders reflektiert. Der Fotodetektor misst das reflektierte Licht. 27.3 Laserabtastung einer Compact- Disk (CD) Wie kann man Daten aufbewahren? Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv