Komunikacja dzisiaj jest sercem technologii. Komunikacja odbywa się za pośrednictwem nadajnika i odbiornika za pomocą sygnałów. Sygnały te przenoszą informacje poprzez modulację. Modulacja amplitudy impulsu jest jednym z rodzajów techniki modulacji używany w transmisji sygnału. Modulacja amplitudy impulsu jest najprostszą formą modulacji. Jest to metoda konwersji analogowo-cyfrowej, w której informacja o wiadomości jest zakodowana w amplitudzie szeregu impulsów sygnału.
Modulacja amplitudy impulsu
Modulacja amplitudy impulsu jest podstawową formą modulacji impulsów. W tej modulacji sygnał jest próbkowany w regularnych odstępach czasu, a każda próbka jest proporcjonalna do amplitudy sygnału modulującego. Zanim szczegółowo przestudiujemy PAM, zapoznajmy się z pojęciami modulacji.
Co to jest modulacja?
Modulacja to proces zmiany charakterystyk sygnału nośnego, takich jak amplituda, częstotliwość, szerokość itp. Jest to proces dodawania informacji do sygnału nośnej. Sygnał nośny to stały przebieg o stałej amplitudzie i częstotliwości.
Modulacja
Modulacja jest zwykle stosowana do sygnałów elektromagnetycznych, takich jak laser radiowy i sygnały optyczne. Audio, wideo, obrazy i dane tekstowe są dodawane do sygnału nośnego w celu przesłania przez telekomunikację .
Rodzaje modulacji
Modulacja dzieli się na dwa typy w zależności od typu sygnału.
- Modulacja fali ciągłej
- Modulacja impulsowa
Modulacja ciągła i modulacja impulsowa są dalej klasyfikowane, jak pokazano poniżej.
Rodzaje modulacji
Modulacja fali ciągłej
W ciągłej modulacji fali sygnał jest używany jako sygnał nośny, który moduluje sygnał wiadomości. Istnieją trzy parametry, które można zmieniać w celu uzyskania modulacji, a mianowicie częstotliwość, amplituda i faza. Tak więc istnieją trzy rodzaje modulacji.
- Modulacja amplitudy
- Modulacja częstotliwości
- Modulacja fazy
Rodzaje modulacji analogowej
Modulacja impulsowa
Modulacja impulsowa to technika, w której sygnał jest przesyłany wraz z informacją za pomocą impulsów. Dzieli się to na analogową modulację impulsową i cyfrową modulację impulsową.
Analogowa modulacja impulsów jest klasyfikowana jako
- Modulacja amplitudy impulsu (PAM)
- Modulacja szerokości impulsu (PWM)
- Modulacja pozycji impulsu (PPM)
Modulacja cyfrowa jest klasyfikowana jako
- Modulacja kodu impulsowego
- Modulacja delta
Modulacja amplitudy impulsu
Modulacja amplitudy impulsu to technika, w której amplituda każdego impulsu jest kontrolowana przez chwilową amplitudę sygnału modulującego. Jest to system modulacji, w którym sygnał jest próbkowany w regularnych odstępach czasu, a każda próbka jest proporcjonalna do amplitudy sygnału w chwili próbkowania. Ta technika przesyła dane poprzez kodowanie w amplitudzie szeregu impulsów sygnału.
Sygnał modulacji amplitudy impulsu
Istnieją dwa rodzaje technik próbkowania do przesyłania sygnału za pomocą PAM. Oni są:
- Flat Top PAM
- Natural PAM
Flat Top PAM: Amplituda każdego impulsu jest wprost proporcjonalna do modulującej amplitudy sygnału w momencie wystąpienia impulsu. Amplituda sygnału nie może być zmieniona w odniesieniu do sygnału analogowego, który ma być próbkowany. Szczyty amplitudy pozostają płaskie.
Flat Top PAM
Naturalne PAM: Amplituda każdego impulsu jest wprost proporcjonalna do modulującej amplitudy sygnału w momencie wystąpienia impulsu. Następnie następuje amplituda impulsu do końca półcyklu.
Natural PAM
Projekt obwodu modulacji amplitudy impulsu
PAM jest generowany z czystego sygnału modulującego falę sinusoidalną i generatora fali prostokątnej, który wytwarza impuls nośny i obwód modulatora PAM.
Wykorzystywany jest generator fal sinusoidalnych oparty na Obwód oscylatora Wien Bridge . Może to powodować zniekształcenia mniejszą sinusoidą na wyjściu. Obwód jest zaprojektowany w taki sposób, że można regulować amplitudę i częstotliwość oscylatora za pomocą potencjometru.
Generator fal sinusoidalnych
Częstotliwość można zmieniać, zmieniając potencjometr R2 i amplitudę regulowaną za pomocą potencjometru R. Częstotliwość generowanej fali sinusoidalnej jest określona wzorem
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Fala prostokątna jest generowana za pomocą obwodu astabilnego opartego na wzmacniaczu operacyjnym. Wzmacniacz operacyjny służy do zmniejszenia złożoności generowania fali prostokątnej. Czas włączenia i czas wyłączenia impulsu mogą być identyczne, a częstotliwość można regulować bez ich zmiany.
Generator fal kwadratowych
Okres czasu generowanych impulsów zależy od wartości rezystancji R i pojemności C.Okres obwodu wzmacniacza operacyjnego jest określony przez
T = 2,2RC
Rodzaje PAM
Modulacja amplitudy impulsu dzieli się na dwa typy
- PAM o pojedynczej polaryzacji
- Podwójna polaryzacja PAM
PAM z pojedynczą polaryzacją to sytuacja, w której do sygnału dodaje się odpowiednią, stałą polaryzację DC, aby zapewnić, że wszystkie impulsy są dodatnie.
PAM o podwójnej polaryzacji to sytuacja, w której impulsy są zarówno dodatnie, jak i ujemne.
Demodulacja PAM
W celu demodulacji sygnału PAM podawany jest sygnał PAM filtr dolnoprzepustowy . Filtr dolnoprzepustowy eliminuje tętnienia wysokiej częstotliwości i generuje zdemodulowany sygnał. Sygnał ten jest następnie podawany do wzmacniacza odwracającego, aby wzmocnić jego poziom sygnału, tak aby zdemodulowany sygnał wyjściowy miał prawie taką samą amplitudę jak sygnał modulujący.
Demodulacja sygnału PAM
Zastosowania PAM
- Jest używany w Komunikacja Ethernet .
- Jest używany w wielu mikrokontrolerach do generowania sygnałów sterujących.
- Jest używany w fotobiologii.
- Służy jako elektroniczny sterownik oświetlenia LED.
Zalety
- Jest to prosty proces zarówno dla modulacji, jak i demodulacji.
- Obwody nadajnika i odbiornika są proste i łatwe w budowie.
- PAM może generować inne sygnały modulacji impulsowej i może przenosić wiadomość w tym samym czasie.
Niedogodności
- Szerokość pasma powinna być duża dla modulacji transmisji PAM.
- Hałas będzie świetny.
- Sygnał amplitudy impulsu zmienia się, więc moc wymagana do transmisji będzie większa.
Ten artykuł dotyczy modulacji amplitudy impulsu. Ponadto, aby uzyskać pomoc dotyczącą Projekty elektroniczne lub wątpliwości dotyczące tego artykułu, możesz skontaktować się z nami, komentując w sekcji komentarzy podanej poniżej.
