Un multiplexeur, parfois appelé multiplexeur ou simplement multiplexeur, est un dispositif électronique qui sélectionne parmi plusieurs signaux d’entrée et transmet un ou plusieurs signaux de sortie. Dans sa forme la plus simple, un multiplexeur aura deux entrées de signal, une entrée de commande et une sortie. Un exemple de multiplexeur analogique est la commande de source sur une chaîne stéréo domestique qui permet à l’utilisateur de choisir entre l’audio d’un lecteur de disque compact (CD), d’un lecteur de disque numérique polyvalent (DVD) et d’une ligne de télévision par câble, par exemple.
Les multiplexeurs sont également utilisés dans la construction de semi-conducteurs numériques tels que les unités centrales de traitement (CPU) et les contrôleurs graphiques. Dans ces applications, le nombre d’entrées est généralement un multiple de deux, le nombre de sorties est soit un, soit un multiple relativement petit de deux, et le nombre de signaux de commande est lié au nombre combiné d’entrées et de sorties. Par exemple, un multiplexeur à deux entrées et une sortie ne nécessite qu’un seul signal de commande pour sélectionner l’entrée, et un multiplexeur à 16 entrées et quatre sorties nécessite quatre signaux de commande pour sélectionner l’entrée et deux pour sélectionner la sortie.
Les types de multiplexeurs sont également utilisés dans les communications. Un réseau téléphonique est un exemple de très grand multiplexeur virtuel qui est construit à partir de nombreux plus petits et discrets. Au lieu d’avoir une connexion directe de chaque téléphone à chaque autre téléphone – ce qui serait physiquement impossible – le réseau multiplexe les lignes téléphoniques individuelles sur un petit nombre de fils au fur et à mesure que les appels sont passés. A la réception, un démultiplexeur, ou démultiplexeur, choisit la bonne destination parmi les nombreuses destinations possibles en appliquant le même principe en sens inverse.
Il existe des formes plus complexes de multiplexeurs. Les multiplexeurs temporels, par exemple, ont les mêmes caractéristiques d’entrée/sortie que les autres multiplexeurs, mais au lieu d’avoir des signaux de commande, ils alternent entre toutes les entrées possibles à des intervalles de temps précis. En se relayant de cette manière, de nombreuses entrées peuvent partager une sortie. Cette technique est couramment utilisée sur les lignes téléphoniques longue distance, permettant à de nombreux appels téléphoniques individuels d’être épissés sans affecter la vitesse ou la qualité d’un appel individuel. Les multiplexeurs temporels sont généralement construits en tant que dispositifs à semi-conducteurs, ou puces, mais ils peuvent également être construits en tant que dispositifs optiques pour les applications à fibre optique.
Les multiplexeurs à division de code sont encore plus complexes. Utilisant des techniques mathématiques développées pendant la Seconde Guerre mondiale à des fins cryptographiques, ils ont depuis trouvé une application dans les réseaux cellulaires modernes à accès multiple par répartition en code (CDMA). Ces dispositifs à semi-conducteurs fonctionnent en attribuant à chaque entrée un code mathématique complexe unique. Chaque entrée applique son code au signal qu’elle reçoit et tous les signaux sont simultanément envoyés à la sortie. A la réception, un démultiplexeur effectue l’opération mathématique inverse pour extraire les signaux originaux.