Danas komunikacija je srce tehnologije. Komunikacija se ostvaruje preko odašiljača i prijemnika putem signala. Ti signali prenose informacije modulacijom. Amplitudna modulacija pulsa jedna je od vrsta tehnike modulacije koristi se u prijenosu signala. Amplitudna modulacija pulsa je najjednostavniji oblik modulacije. To je analogno-digitalna metoda pretvorbe, gdje se informacije o poruci kodiraju u amplitudi niza signalnih impulsa.
Modulacija amplitude impulsa
Amplitudna modulacija pulsa osnovni je oblik impulsne modulacije. U ovoj modulaciji, signal se uzorkuje u redovitim intervalima i svaki se uzorak čini proporcionalnim amplitudi modulacijskog signala. Prije nego što detaljno proučimo PAM, upozorimo na koncepte modulacije.
Što je modulacija?
Modulacija je postupak promjene karakteristika nosača poput amplitude, frekvencije i širine itd. To je postupak dodavanja informacija nosaču. Signal nosača je stabilni valni oblik s konstantnom amplitudom i frekvencijom.
Modulacija
Modulacija se obično primjenjuje na elektromagnetske signale poput radio lasera i optičkih signala. Audio, video, slike i tekstualni podaci dodaju se signalnom nosaču za prijenos preko telekomunikacija .
Vrste modulacije
Modulacija je kategorizirana u dvije vrste, ovisno o vrsti signala.
- Kontinuirana valovna modulacija
- Pulsna modulacija
Kontinuirana modulacija i impulsna modulacija dalje su kategorizirane kako je prikazano u nastavku.
Vrste modulacija
Kontinuirana valovna modulacija
U kontinuiranoj modulaciji valova signal se koristi kao signal nosača koji modulira signal poruke. Tri su parametra koja se mogu promijeniti kako bi se postigla modulacija, a to su frekvencija, amplituda i faza. Dakle, postoje tri vrste modulacija.
- Amplitudna modulacija
- Frekvencijska modulacija
- Fazna modulacija
Vrste analogne modulacije
Pulsna modulacija
Pulsna modulacija je tehnika u kojoj se signal prenosi s informacijama putem impulsa. To se dijeli na analognu pulsnu modulaciju i digitalnu pulsnu modulaciju.
Analogna impulsna modulacija klasificirana je kao
- Modulacija amplitude impulsa (PAM)
- Modulacija širine impulsa (PWM)
- Modulacija položaja impulsa (PPM)
Digitalna modulacija klasificirana je kao
- Modulacija impulsnog koda
- Delta modulacija
Modulacija amplitude impulsa
Amplitudna modulacija impulsa je tehnika u kojoj se amplitudom svakog impulsa upravlja trenutnom amplitudom modulacijskog signala. To je modulacijski sustav u kojem se signal uzorkuje u redovitim intervalima i svaki se uzorak čini proporcionalnim amplitudi signala u trenutku uzorkovanja. Ova tehnika prenosi podatke kodiranjem u amplitudu niza signalnih impulsa.
Signal modulacije amplitude impulsa
Postoje dvije vrste tehnika uzorkovanja za prijenos signala pomoću PAM-a. Oni su:
- PAM s ravnim vrhom
- Prirodni PAM
PAM s ravnim vrhom: Amplituda svakog impulsa izravno je proporcionalna modulaciji amplitude signala u trenutku pojave impulsa. Amplituda signala ne može se mijenjati u odnosu na analogni signal koji se uzorkuje. Vrhovi amplitude ostaju ravni.
PAM s ravnim vrhom
Prirodni PAM: Amplituda svakog impulsa izravno je proporcionalna modulaciji amplitude signala u trenutku pojave impulsa. Zatim slijedi amplituda pulsa za ostatak poluciklusa.
Prirodni PAM
Dizajn kruga impulsne amplitudne modulacije
PAM se generira iz čistog modulacijskog signala sinusnog vala i generatora kvadratnih valova koji proizvodi impuls nosača i sklop PAM modulatora.
Koristi se sinusni generator koji se temelji na Wien Bridge Oscilator krug . To može proizvesti izobličenje manje sinusnog vala na izlazu. Sklop je dizajniran tako da se amplituda i frekvencija oscilatora mogu podesiti pomoću potenciometra.
Generator sinusnog vala
Frekvencija se može mijenjati variranjem potenciometra R2 i amplitude podešene pomoću potenciometra R. Frekvencija generiranog sinusnog vala daje se
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Kvadratni val generira se pomoću nestabilnog kruga temeljenog na op-amp. Optičko pojačalo koristi se za smanjenje složenosti generiranja kvadratnog vala. Vrijeme uključivanja i vrijeme isključivanja impulsa mogu se učiniti identičnim, a frekvencija se može prilagoditi bez njihove promjene.
Generator četvrtastih valova
Vremensko razdoblje generiranih impulsa ovisi o vrijednosti otpora R i kapacitivnosti C. Razdoblje postojanog kruga op-pojačala dato je
T = 2,2 RC
Vrste PAM-a
Modulacija amplitude impulsa podijeljena je u dvije vrste
- Jednopolarni PAM
- Dvostruki polaritet PAM
PAM s jednim polaritetom situacija je u kojoj se odgovarajućem fiksnom istosmjernom pristranosti dodaje signal kako bi se osiguralo da su svi impulsi pozitivni.
Dvostruki polaritet PAM je situacija kada su impulsi i pozitivni i negativni.
Demodulacija PAM-a
Za demodulaciju PAM signala napaja se PAM signal niskopropusni filtar . Niskopropusni filtar uklanja visokofrekventno mreškanje i generira demodulirani signal. Taj se signal zatim primjenjuje na invertirajuće pojačalo kako bi pojačao njegovu razinu signala kako bi imao demodulirani izlaz s gotovo jednakom amplitudom s modulacijskim signalom.
Demodulacija PAM signala
Primjene PAM-a
- Koristi se u Ethernet komunikacija .
- Koristi se u mnogim mikrokontrolerima za generiranje upravljačkih signala.
- Koristi se u foto-biologiji.
- Koristi se kao elektronički upravljački program za LED osvjetljenje.
Prednosti
- To je jednostavan postupak i za modulaciju i za demodulaciju.
- Sklopovi odašiljača i prijemnika jednostavni su i jednostavni za konstrukciju.
- PAM može generirati druge impulzne modulacijske signale i može istovremeno prenositi poruku.
Mane
- Propusnost bi trebala biti velika za prijenos PAM modulacije.
- Buka će biti sjajna.
- Signal amplitude impulsa varira pa će snaga potrebna za prijenos biti veća.
Ovaj članak govori o impulsnoj modulaciji amplitude. Nadalje, za bilo kakvu pomoć na Elektronički projekti ili sumnje u vezi s ovim člankom, možete nas kontaktirati komentiranjem u odjeljku za komentare koji je naveden u nastavku.
