Der folgenden Beschreibung legen wir ein Mittelleiter-Wechselstromsystem (siehe Gleissysteme) zu Grunde:
Zentraleinheit (Central Unit)
Eine Zentraleinheit wird über einen Transformator an den Hausstrom angeschlossen. Sie gibt über eine Anschlussgarnitur eine konstante Wechselspannung an das Gleis ab. Zusätzlich erzeugt sie die digitalen Signale und überlagert damit den Strom, welchen die Lokomotiven über Ihren Schleifer aufnehmen (digitaler Bahnstrom) oder welcher durch die Weichen- bzw. Signaldecoder fließt. Eine Central Unit kann zwei Drehregler zur gleichzeitigen Steuerung mehrerer Lokomotiven haben und über einen COM- oder USB-Anschluss an einen PC angeschlossen werden. Ebenso gibt es Zentraleinheiten, mit denen eine Programmierung der Lokdecoder direkt möglich ist.
Bereits für die Spielbahn wurde eine Intellibox angeschafft. Sie hat zwei Fahrregler und mit dem Keyboard acht Magnetartikel in direktem Zugriff. Die Intellibox versteht als Multiprotokollsystem das Motorola- und DCC-Format und stellt über den integrierten Booster 3A Ausgangsstrom zur Verfügung. Sie verfügt über eine RS232- oder COM-Schnittstelle und kann über den Märklin I2C-Bus mit den Märklin Keyboards 6040 erweitert werden.
Booster
Ein Booster ist ein Leistungsverstärker. Er wird von einem Transformator mit 16V Wechselspannung versorgt und verstärkt den von der Zentraleinheit gelieferten digitalen Bahnstrom (Digitalstrom) in einem Stromkreis.
Für die Modelleisenbahn wird eine POWER-10 von Softlok verwendet. An jedem ihrer fünf Ausgänge liegen 2A Dauerstrom an. Mit dem Drehregler kann die Spannung in 12 Schritten von 14V auf 22V Digitalstrom erhöht werden. Ein Trafo mit 410VA ist bereits eingebaut.
Decoder
Ein Decoder ist ein elektronischer Baustein, der digitale in analoge Signale umwandelt.
So hat jede digitale Lokomotive einen Lokdecoder, dem eine eindeutige Adresse zugeordnet ist. Dieser Code kann entweder nach Öffnen der Lok mit DIP-Schaltern eingestellt werden oder er wird direkt mit der Zentraleinheit programmiert, d.h. ohne Abschrauben des Gehäuses.
Soll zum Beispiel eine Lokomotive anfahren, wird diese durch Eintippen ihrer Adresse auf der Zentraleinheit aufgerufen und am Fahrregler wird die gewünschte Geschwindigkeit eingestellt. Dessen Stellung ist ein analoges Signal, welches von der Zentraleinheit in einen Zahlencode umgewandelt wird. Zusammen mit der Lokadresse ergibt sich ein binäres digitales Signal (eine Folge von Nullen und Einsen), das anschließend auf den Bahnstrom gegeben wird. Der Lokdecoder schaut sich das digitale Signal an und prüft, ob er gemeint ist, d.h. ob die gesendete Adresse mit seiner eingestellten übereinstimmt. Ist dies der Fall, liest er die Geschwindigkeit aus und steuert damit die Gleichspannung des Motors. Auf diese Weise können auch Sonderfunktionen der Lok (Sound, Licht, Rauch usw.) aufgerufen werden. Die Informationen bleiben solange im internen Speicher des Lokdecoders, bis sie geändert werden.
Neben den Lokdecodern, die fest in der Lokomotive verbaut sind, gibt es noch Decoder, welche zum Beispiel unter der Anlage angeschraubt werden. Diese können Signale oder Magnetartikel wie Weichen oder Entkupplungsgleise steuern. Des Weiteren gibt es Decoder, welche den Dauerstrom für Beleuchtungen oder anderes, elektrisches Zubehör ein- und ausschalten können. Ganz allgemein entspricht deren Funktionsweise wieder denen der Lokdecoder.
