Impulsi amplituudi modulatsioon

Impulsi amplituudi modulatsioon

Täna suhtlemine on tehnoloogia süda. Suhtlus toimub saatja ja vastuvõtja kaudu signaalide kaudu. Need signaalid kannavad teavet modulatsiooni kaudu. Impulsside amplituudmodulatsioon on üks liikidest modulatsioonitehnikad kasutatakse signaali edastamisel. Impulsi amplituudmodulatsioon on modulatsiooni lihtsaim vorm. See on analoog-digitaal muundamismeetod, kus sõnumi teave on kodeeritud signaaliimpulsside seeria amplituudis.



Impulsi amplituudi modulatsioon

Impulsi amplituudi modulatsioon on impulsi modulatsiooni põhivorm. Selles modulatsioonis võetakse signaali proov regulaarsete ajavahemike järel ja iga proov tehakse proportsionaalselt moduleeriva signaali amplituudiga. Enne kui PAM-i kohta üksikasjalikult uurime, saate teada modulatsiooni mõisteid.


Mis on modulatsioon?

Modulatsioon on kandesignaali omaduste, näiteks amplituudi, sageduse ja laiuse jne muutmise protsess. See on teabe lisamine kandesignaalile. Kandesignaal on püsiv amplituudi ja sagedusega lainekuju.





Modulatsioon

Modulatsioon

Modulatsiooni rakendatakse tavaliselt elektromagnetilistele signaalidele, nagu raadiolaser ja optilised signaalid. Audio, video, pildid ja tekstiandmed lisatakse edastamiseks kandesignaalile telekommunikatsiooni kaudu .



Modulatsiooni tüübid

Modulatsioon liigitatakse kahte tüüpi sõltuvalt signaali tüübist.

  • Pideva lainega modulatsioon
  • Pulsimodulatsioon

Pideva laine modulatsiooni ja impulssimodulatsiooni liigitatakse edasi, nagu allpool näidatud.


Modulatsioonide tüübid

Modulatsioonide tüübid

Pideva lainega modulatsioon

Pideva laine modulatsioonis kasutatakse signaali kandesignaalina, mis moduleerib sõnumisignaali. Modulatsiooni saavutamiseks saab muuta kolme parameetrit, nimelt sagedus, amplituud ja faas. Seega on kolme tüüpi modulatsioone.

  1. Amplituudi modulatsioon
  2. Sageduse modulatsioon
  3. Faasimodulatsioon
Analoogmodulatsiooni tüübid

Analoogmodulatsiooni tüübid

Pulsimodulatsioon

Pulsimodulatsioon on tehnika, mille korral signaal edastatakse koos infoga impulsside abil. See on jagatud analoogimpulsi modulatsiooniks ja digitaalseks impulssimodulatsiooniks.

Analoogimpulsi modulatsioon on klassifitseeritud

  • Pulsiamplituudi modulatsioon (PAM)
  • Impulsi laiuse modulatsioon (PWM)
  • Impulsi asendi modulatsioon (PPM)

Digitaalne modulatsioon on klassifitseeritud

Impulsi amplituudi modulatsioon

Impulsi amplituudmodulatsioon on tehnika, kus iga impulsi amplituudi kontrollib modulatsioonisignaali hetk amplituud. See on modulatsioonisüsteem, milles signaalist võetakse proovid korrapäraste ajavahemike järel ja iga proov tehakse proportsionaalseks signaali amplituudiga proovivõtmise hetkel. See tehnika edastab andmeid signaalimpulsside seeria amplituudis kodeerimise teel.

Pulssamplituudi modulatsiooni signaal

Pulssamplituudi modulatsiooni signaal

PAM-i abil signaali edastamiseks on kahte tüüpi proovivõtumeetodeid. Nemad on:

  1. Lameda ülaosaga PAM
  2. Looduslik PAM

Flat Top PAM: Iga impulsi amplituud on otseselt proportsionaalne signaali amplituudi moduleerimisega impulsi esinemise ajal. Signaali amplituudi ei saa proovis oleva analoogsignaali suhtes muuta. Amplituudi tipud jäävad tasaseks.

Lameda ülaosaga PAM

Lameda ülaosaga PAM

Looduslik PAM: Iga impulsi amplituud on otseselt proportsionaalne signaali amplituudi moduleerimisega impulsi esinemise ajal. Seejärel järgneb impulsi amplituud ülejäänud poolperioodiks.

Looduslik PAM

Looduslik PAM

Impulsi amplituudi modulatsiooni vooluahela kujundus

PAM genereeritakse puhtast siinuslainet moduleerivast signaalist ja kandilise impulsi generaatorist, mis tekitab kandjaimpulsi ja PAM-modulaatori ahela.
Kasutatakse siinusgeneraatorit, mis põhineb Viini silla ostsillaatori vooluring . See võib tekitada väljundis moonutusi vähem siinuslaineid. Vooluring on konstrueeritud nii, et ostsillaatori amplituudi ja sagedust saab reguleerida kasutades potentsiomeetrit.

Siinuslaine generaator

Siinuslaine generaator

Sagedust saab muuta, muutes potentsiomeetrit R2 ja potentsiomeetri R abil reguleeritud amplituudi. Tekitatud siinuslaine sageduse annab

F = 1 / (2π√R1R2C1C2)

Ruutlaine genereeritakse op-amp-põhise astable-ahela abil. Op-amp kasutatakse ruutlaine genereerimise keerukuse vähendamiseks. Impulsi sisse- ja väljalülitusaega saab muuta identseks ja sagedust saab neid muutmata reguleerida.

Ruutlaine generaator

Ruutlaine generaator

Genereeritud impulsside ajaperiood sõltub takistuse R väärtusest ja mahtuvusest C. Op-amp astable vooluahela perioodi annab

T = 2,2 RC

PAM-i tüübid

Impulsi amplituudi modulatsioon on jagatud kahte tüüpi

  1. Ühe polaarsusega PAM
  2. Topeltpolaarsus PAM

Ühe polaarsusega PAM on olukord, kus signaalile lisatakse sobiv fikseeritud alalisvoolu eelpinge, et tagada kõigi impulsside positiivsus.
Topeltpolaarsus PAM on olukord, kus impulsid on nii positiivsed kui ka negatiivsed.

PAM-i demoduleerimine

PAM-signaali demoduleerimiseks suunatakse PAM-signaal madalpääsfilter . Madalpääsfilter välistab kõrgsageduslikud pulsatsioonid ja genereerib demoduleeritud signaali. Seejärel rakendatakse see signaal inverteerivale võimendile signaali taseme võimendamiseks, et demoduleeritud väljund oleks modulatsiooni signaaliga peaaegu võrdse amplituudiga.

PAM-signaali demoduleerimine

PAM-signaali demoduleerimine

PAM-i rakendused

  • Seda kasutatakse aastal Ethernet-side .
  • Seda kasutatakse paljudes mikrokontrollerites juhtsignaalide genereerimiseks.
  • Seda kasutatakse fotobioloogias.
  • Seda kasutatakse LED-valgustuse elektroonilise draiverina.

Eelised

  • See on lihtne protsess nii modulatsiooni kui ka demoduleerimise jaoks.
  • Saatja- ja vastuvõtjaahelad on lihtsad ja hõlpsasti konstrueeritavad.
  • PAM võib genereerida muid impulssimodulatsiooni signaale ja suudab sõnumit samal ajal kanda.

Puudused

  • Ribalaius peaks PAM-i edastamiseks olema suur.
  • Müra saab olema suurepärane.
  • Impulssamplituudi signaal varieerub, nii et edastamiseks vajalik võimsus on suurem.

See artikkel räägib impulssamplituudi modulatsioonist. Lisaks igasuguse abi saamiseks Elektroonilised projektid või kahtlete selle artikli osas, võite meiega ühendust võtta, kommenteerides allpool toodud kommentaaride jaotist.