Днес комуникация е сърцето на технологията. Комуникацията се постига чрез предавател и приемник чрез сигнали. Тези сигнали пренасят информацията чрез модулация. Амплитудната импулсна модулация е един от видовете модулационни техники използва се при предаване на сигнала. Импулсно-амплитудната модулация е най-простата форма на модулация. Това е метод за аналогово-цифрово преобразуване, при който информацията за съобщението се кодира в амплитудата на поредицата от импулси на сигнала.
Модулация на импулсна амплитуда
Амплитудната модулация на импулса е основната форма на импулсна модулация. При тази модулация сигналът се взема на равни интервали и всяка проба се прави пропорционална на амплитудата на модулиращия сигнал. Преди да проучим подробно за PAM, нека да знаем концепциите за модулация.
Какво е модулация?
Модулацията е процес на промяна на характеристиките на носещ сигнал като амплитуда, честота и ширина и т.н. Това е процесът на добавяне на информация към носещия сигнал. Носещият сигнал е стабилна форма на вълната с постоянна амплитуда и честота.
Модулация
Модулацията обикновено се прилага към електромагнитни сигнали като радио лазерни и оптични сигнали. Аудио, видео, изображения и текстови данни се добавят към носещия сигнал за предаване над телекомуникацията .
Видове модулация
Модулацията се категоризира на два типа в зависимост от вида на сигнала.
- Модулация с непрекъсната вълна
- Импулсна модулация
Модулацията с непрекъсната вълна и импулсната модулация са допълнително категоризирани, както е показано по-долу.
Видове модулации
Модулация с непрекъсната вълна
При непрекъсната модулация на вълната сигналът се използва като носител, който модулира сигнала на съобщението. Има три параметъра, които могат да бъдат променени, за да се постигне модулация, а именно, честота, амплитуда и фаза. По този начин има три вида модулации.
- Амплитудна модулация
- Честотна модулация
- Фазова модулация
Видове аналогова модулация
Импулсна модулация
Импулсната модулация е техника, при която сигналът се предава с информацията чрез импулси. Това се разделя на аналогова импулсна модулация и цифрова импулсна модулация.
Аналоговата импулсна модулация се класифицира като
- Импулсна амплитудна модулация (PAM)
- Модулация на широчината на импулса (PWM)
- Модулация на позицията на импулса (PPM)
Цифровата модулация се класифицира като
- Модулация на импулсен код
- Делта модулация
Модулация на импулсна амплитуда
Амплитудната модулация на импулса е техника, при която амплитудата на всеки импулс се контролира от моментната амплитуда на модулационния сигнал. Това е модулационна система, при която сигнал се взема на равни интервали и всяка проба се прави пропорционална на амплитудата на сигнала в момента на вземане на проби. Тази техника предава данните чрез кодиране в амплитудата на поредица от сигнални импулси.
Сигнал за импулсна амплитудна модулация
Има два вида техники за вземане на проби за предаване на сигнал с помощта на PAM. Те са:
- Плосък PAM
- Естествен ПАМ
PAM с плосък връх: Амплитудата на всеки импулс е пряко пропорционална на модулиращата амплитуда на сигнала по време на появата на импулса. Амплитудата на сигнала не може да се променя по отношение на аналоговия сигнал, от който се взема проба. Върховете на амплитудата остават равни.
Плосък PAM
Естествен PAM: Амплитудата на всеки импулс е пряко пропорционална на модулиращата амплитуда на сигнала по време на появата на импулса. След това следва амплитудата на импулса през останалата част от полуцикъла.
Естествен ПАМ
Схема на импулсна амплитудна модулация
PAM се генерира от чист синусоидален модулиращ сигнал и генератор с квадратна вълна, който произвежда носещия импулс и PAM модулаторна верига.
Използва се генератор на синусоида, който се базира на Верижна верига на Wien Bridge . Това може да доведе до изкривяване по-малко синусоида на изхода. Веригата е проектирана така, че амплитудата и честотата на осцилатора да могат да се регулират с помощта на потенциометър.
Генератор на синусоидални вълни
Честотата може да варира чрез промяна на потенциометъра R2 и амплитудата на регулираната с помощта на потенциометър R. Честотата на генерираната синусоида се дава от
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Квадратната вълна се генерира с помощта на нестабилна схема, базирана на оп-усилвател. Операционният усилвател се използва за намаляване на сложността на генерирането на квадратната вълна. Времето за включване и времето за изключване на импулса могат да бъдат идентични и честотата може да се регулира, без да се променят.
Генератор на квадратни вълни
Периодът от време на генерираните импулси зависи от стойността на съпротивлението R и капацитета C. Периодът на нестабилната верига на операционния усилвател се определя от
T = 2.2RC
Видове PAM
Амплитудната импулсна модулация е категоризирана в два вида
- Единична полярност PAM
- Двойна полярност PAM
Еднополярната PAM е ситуация, при която към сигнала се добавя подходящо фиксирано DC пристрастие, за да се гарантира, че всички импулси са положителни.
Двойната полярност PAM е ситуация, при която импулсите са както положителни, така и отрицателни.
Демодулация на PAM
За демодулация на PAM сигнала, PAM сигналът се подава към нискочестотния филтър . Нискочестотният филтър елиминира високочестотните вълни и генерира демодулиран сигнал. След това този сигнал се прилага към инвертиращия усилвател, за да усили нивото му на сигнал, за да има демодулирания изход с почти еднаква амплитуда с модулиращия сигнал.
Демодулация на PAM сигнал
Приложения на PAM
- Използва се в Ethernet комуникация .
- Използва се в много микроконтролери за генериране на управляващи сигнали.
- Използва се във фотобиологията.
- Използва се като електронен драйвер за LED осветление.
Предимства
- Това е прост процес както за модулация, така и за демодулация.
- Веригите на предавателя и приемника са прости и лесни за конструиране.
- PAM може да генерира други импулсни модулационни сигнали и може да носи съобщението едновременно.
Недостатъци
- Широчината на честотната лента трябва да бъде голяма за PAM модулация на предаване.
- Шумът ще бъде страхотен.
- Амплитудният импулсен сигнал варира, така че мощността, необходима за предаване, ще бъде повече.
Тази статия е посветена на импулсната амплитудна модулация. Освен това, за всяка помощ относно Електронни проекти или съмнения относно тази статия, можете да се свържете с нас, като коментирате в раздела за коментари, даден по-долу.
