Ein Multiplexer, manchmal auch als Multiplexer oder einfach als Mux bezeichnet, ist ein elektronisches Gerät, das aus mehreren Eingangssignalen auswählt und ein oder mehrere Ausgangssignale überträgt. In seiner einfachsten Form hat ein Multiplexer zwei Signaleingänge, einen Steuereingang und einen Ausgang. Ein Beispiel für einen analogen Multiplexer ist die Quellensteuerung an einer Heimstereoeinheit, die es dem Benutzer ermöglicht, beispielsweise zwischen dem Audio von einem CD-Spieler, einem DVD-Spieler und einer Kabelfernsehleitung zu wählen.
Multiplexer werden auch beim Bau digitaler Halbleiter verwendet, wie etwa Zentralprozessoren (CPUs) und Grafikcontrollern. Bei diesen Anwendungen ist die Anzahl der Eingänge im Allgemeinen ein Vielfaches von zwei, die Anzahl der Ausgänge ist entweder eins oder ein relativ kleines Vielfaches von zwei, und die Anzahl der Steuersignale hängt mit der kombinierten Anzahl von Eingängen und Ausgängen zusammen. Zum Beispiel erfordert ein Multiplexer mit zwei Eingängen und einem Ausgang nur ein Steuersignal zum Auswählen des Eingangs, und ein Multiplexer mit 16 Eingängen und vier Ausgängen erfordert vier Steuersignale zum Auswählen des Eingangs und zwei zum Auswählen des Ausgangs.
Multiplexertypen werden auch in der Kommunikation verwendet. Ein Telefonnetz ist ein Beispiel für einen sehr großen virtuellen Multiplexer, der aus vielen kleineren diskreten aufgebaut ist. Anstatt eine direkte Verbindung von jedem Telefon zu jedem anderen zu haben – was physikalisch unmöglich wäre – multiplext das Netzwerk einzelne Telefonleitungen auf eine kleine Anzahl von Drähten, wenn Anrufe getätigt werden. Auf der Empfangsseite wählt ein Demultiplexer oder Demux das richtige Ziel aus den vielen möglichen Zielen aus, indem es das gleiche Prinzip in umgekehrter Richtung anwendet.
Es gibt komplexere Formen von Multiplexern. Zeitmultiplexer haben beispielsweise die gleichen Eingangs-/Ausgangseigenschaften wie andere Multiplexer, aber statt Steuersignale wechseln sie in genauen Zeitintervallen zwischen allen möglichen Eingängen. Durch Abwechseln auf diese Weise können sich viele Eingänge einen Ausgang teilen. Diese Technik wird häufig bei Ferngesprächen verwendet, sodass viele einzelne Telefonanrufe zusammengefügt werden können, ohne die Geschwindigkeit oder Qualität eines einzelnen Anrufs zu beeinträchtigen. Zeitmultiplexer werden im Allgemeinen als Halbleiterbauelemente oder Chips gebaut, können aber auch als optische Bauelemente für faseroptische Anwendungen gebaut werden.
Noch komplexer sind Code-Division-Multiplexer. Unter Verwendung mathematischer Techniken, die während des Zweiten Weltkriegs für kryptografische Zwecke entwickelt wurden, haben sie seitdem Anwendung in modernen zellularen Netzwerken mit Codemultiplex-Vielfachzugriff (CDMA) gefunden. Diese Halbleiterbauelemente arbeiten, indem sie jedem Eingang einen einzigartigen komplexen mathematischen Code zuweisen. Jeder Eingang wendet seinen Code auf das empfangene Signal an, und alle Signale werden gleichzeitig an den Ausgang gesendet. Am Empfangsende führt ein Demux die inverse mathematische Operation durch, um die Originalsignale zu extrahieren.