Comunicarea de astăzi este inima tehnologiei. Comunicarea se realizează printr-un emițător și un receptor prin semnale. Aceste semnale transportă informațiile prin modulație. Modularea amplitudinii pulsului este unul dintre tipurile de tehnici de modulare utilizat în transmiterea semnalului. Modulația amplitudinii pulsului este cea mai simplă formă de modulație. Este o metodă de conversie analogică la digitală în care informațiile mesajului sunt codificate în amplitudinea seriei de impulsuri de semnal.
Modulare amplitudine impuls
Modulația amplitudinii pulsului este forma de bază a modulației pulsului. În această modulație, semnalul este eșantionat la intervale regulate și fiecare eșantion este făcut proporțional cu amplitudinea semnalului de modulare. Înainte de a studia în detaliu despre PAM, cunoaștem conceptele de modulație.
Ce este modularea?
Modularea este un proces de modificare a caracteristicilor unui semnal purtător, cum ar fi amplitudinea, frecvența și lățimea etc. Este procesul de adăugare a informațiilor la semnalul purtător. Un semnal purtător este o formă de undă constantă, cu amplitudine și frecvență constante.
Modulare
Modulația se aplică în mod normal semnalelor electromagnetice, cum ar fi laserele radio și semnalele optice. Datele audio, video, imagini și text sunt adăugate la semnalul purtătorului pentru transmisie peste telecomunicații .
Tipuri de modulare
Modulația este clasificată în două tipuri, în funcție de tipul semnalului.
- Modulare cu unde continue
- Modulația pulsului
Modulația undelor continue și modularea impulsurilor sunt clasificate în continuare după cum se arată mai jos.
Tipuri de Modulații
Modulare cu unde continue
În modul de undă continuă, semnalul este utilizat ca semnal purtător care modulează semnalul mesajului. Există trei parametri care pot fi modificați pentru a realiza modulația și anume, frecvența, amplitudinea și faza. Astfel, există trei tipuri de modulații.
- Modulație de amplitudine
- Modulare de frecvență
- Modulare de fază
Tipuri de modulație analogică
Modulația pulsului
Modulația impulsurilor este o tehnică în care semnalul este transmis cu informațiile prin impulsuri. Aceasta este împărțită în Modulația impulsurilor analogice și Modularea impulsurilor digitale.
Modulația analogică a impulsurilor este clasificată ca
- Modulare amplitudine impuls (PAM)
- Modulația lățimii pulsului (PWM)
- Modulația poziției impulsurilor (PPM)
Modulația digitală este clasificată ca
- Modularea codului pulsului
- Modulația Delta
Modulare amplitudine impuls
Modulația amplitudinii impulsului este o tehnică în care amplitudinea fiecărui impuls este controlată de amplitudinea instantanee a semnalului de modulație. Este un sistem de modulație în care semnalul este eșantionat la intervale regulate și fiecare eșantion este făcut proporțional cu amplitudinea semnalului în momentul eșantionării. Această tehnică transmite datele prin codificare în amplitudinea unei serii de impulsuri de semnal.
Semnal de modulare a amplitudinii pulsului
Există două tipuri de tehnici de eșantionare pentru transmiterea unui semnal folosind PAM. Sunt:
- Flat Top PAM
- PAM natural
Flat Top PAM: Amplitudinea fiecărui impuls este direct proporțională cu modulul amplitudinii semnalului în momentul apariției impulsului. Amplitudinea semnalului nu poate fi modificată în raport cu semnalul analog care trebuie prelevat. Vârfurile amplitudinii rămân plate.
Flat Top PAM
PAM natural: Amplitudinea fiecărui impuls este direct proporțională cu modulul amplitudinii semnalului în momentul apariției impulsului. Apoi urmează amplitudinea pulsului pentru restul semiciclului.
PAM natural
Proiectarea circuitului de modulare a amplitudinii impulsurilor
Un PAM este generat dintr-un semnal de modulare a undei sinusoidale pure și un generator de undă pătrată care produce impulsul purtător și un circuit modulator PAM.
Se utilizează un generator de unde sinusoidale pe care se bazează Circuitul oscilatorului Wien Bridge . Acest lucru poate produce distorsiune mai mică undă sinusoidală la ieșire. Circuitul este conceput astfel încât amplitudinea și frecvența oscilatorului să poată fi reglate folosind un potențiometru.
Generator de unde sinusoidale
Frecvența poate fi variată prin variația potențiometrului R2 și a amplitudinii reglate folosind potențiometrul R. Frecvența undei sinusoidale generate este dată de
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Unda pătrată este generată folosind un circuit astabil bazat pe op-amp. Amplificatorul op este folosit pentru a reduce complexitatea generării undei pătrate. Timpul de pornire și timpul de oprire a impulsului pot fi identice și frecvența poate fi ajustată fără a le modifica.
Generator de val pătrat
Perioada de timp a impulsurilor generate depinde de valoarea rezistenței R și de capacitatea C. Perioada circuitului op-amplificabil este dată de
T = 2.2RC
Tipuri de PAM
Modulația amplitudinii pulsului este clasificată în două tipuri
- Polaritate unică PAM
- PAM cu dublă polaritate
PAM cu polaritate unică este o situație în care se adaugă la semnal o polarizare fixă DC adecvată pentru a se asigura că toate impulsurile sunt pozitive.
PAM cu dublă polaritate este o situație în care impulsurile sunt atât pozitive, cât și negative.
Demodularea PAM
Pentru demodularea semnalului PAM, semnalul PAM este alimentat către filtrul trece jos . Filtrul trece jos elimină undele de înaltă frecvență și generează semnalul demodulat. Acest semnal este apoi aplicat amplificatorului inversor pentru a-și amplifica nivelul semnalului pentru a avea ieșirea demodulată cu o amplitudine aproape egală cu semnalul modulant.
Demodularea semnalului PAM
Aplicații ale PAM
- Este folosit în Comunicare Ethernet .
- Este utilizat în multe microcontrolere pentru generarea semnalelor de control.
- Este utilizat în foto-biologie.
- Este folosit ca driver electronic pentru iluminatul cu LED-uri.
Avantaje
- Este un proces simplu atât pentru modulație, cât și pentru demodulare.
- Circuitele emițătorului și receptorului sunt simple și ușor de construit.
- PAM poate genera alte semnale de modulare a impulsurilor și poate transmite mesajul în același timp.
Dezavantaje
- Lățimea de bandă ar trebui să fie mare pentru modularea PAM de transmisie.
- Zgomotul va fi grozav.
- Semnalul amplitudinii impulsului variază, astfel încât puterea necesară transmisiei va fi mai mare.
Acest articol este despre modularea amplitudinii pulsului. În plus, pentru orice ajutor pe Proiecte electronice sau îndoieli cu privire la acest articol, ne puteți contacta comentând în secțiunea de comentarii de mai jos.
