Idag kommunikation är hjärtat i tekniken. Kommunikation uppnås via en sändare och en mottagare genom signaler. Dessa signaler bär informationen genom modulering. Pulse Amplitude Modulation är en av de typer av moduleringstekniker används vid signalöverföring. Pulsamplitudmodulering är den enklaste formen av modulering. Det är analog till digital konverteringsmetod där meddelandeinformationen kodas i amplituden för serien av signalpulser.
Pulsamplitudmodulering
Pulsamplitudmodulering är den grundläggande formen av pulsmodulering. I denna modulering samplas signalen med regelbundna intervall och varje sampel görs proportionellt mot moduleringssignalens amplitud. Innan vi studerar i detalj om PAM kan vi lära känna begreppen modulering.
Vad är modulering?
Modulation är en process för att ändra egenskaperna hos en bärarsignal som amplitud, frekvens och bredd etc. Det är processen att lägga till information till bärarsignalen. En bärarsignal är en stadig vågform med konstant amplitud och frekvens.
Modulation
Modulation tillämpas normalt på elektromagnetiska signaler som radiolaser och optiska signaler. Ljud-, video-, bilder- och textdata läggs till i bärarsignalen för överföring över telekommunikation .
Typer av modulering
Modulation är kategoriserad i två typer beroende på signaltyp.
- Kontinuerlig vågmodulering
- Pulsmodulering
Kontinuerlig vågmodulering och pulsmodulering kategoriseras vidare enligt nedan.
Typer av moduleringar
Kontinuerlig vågmodulering
I kontinuerlig vågmodulering används signal som en bärarsignal som modulerar meddelandesignalen. Det finns tre parametrar som kan ändras för att uppnå modulering, nämligen frekvens, amplitud och fas. Det finns alltså tre typer av moduleringar.
- Amplitudmodulering
- Frekvensmodulering
- Fasmodulering
Typer av analog modulering
Pulsmodulering
Pulsmodulering är en teknik där signalen överförs med informationen genom pulser. Detta är uppdelat i analog pulsmodulering och digital pulsmodulering.
Analog pulsmodulering klassificeras som
- Pulsamplitudmodulering (PAM)
- Pulsbreddsmodulering (PWM)
- Pulsmodulering (PPM)
Digital modulering klassificeras som
- Pulskodsmodulering
- Delta Modulation
Pulsamplitudmodulering
Pulsamplitudmodulering är en teknik där amplituden för varje puls styrs av den momentana amplituden hos moduleringssignalen. Det är ett moduleringssystem i vilket signalen samplas med jämna mellanrum och varje sampel görs proportionellt mot amplituden hos signalen vid tidpunkten för samplingen. Denna teknik överför data genom kodning i amplituden för en serie signalpulser.
Pulsamplitudmodulationssignal
Det finns två typer av samplingstekniker för att sända en signal med PAM. Dom är:
- Flat PAM
- Naturlig PAM
Flat PAM: Amplituden för varje puls är direkt proportionell mot moduleringssignalamplituden vid tiden för pulsuppträdandet. Amplituden för signalen kan inte ändras i förhållande till den analoga signalen som ska samplas. Topparna på amplituden förblir plana.
Flat PAM
Naturlig PAM: Amplituden för varje puls är direkt proportionell mot moduleringssignalamplituden vid tiden för pulsuppträdandet. Därefter följer pulsens amplitud under resten av halvcykeln.
Naturlig PAM
Kretsdesign av pulsamplitudmodulering
En PAM genereras från en ren sinusmoduleringssignal och en fyrkantvågsgenerator som alstrar bärpulsen och en PAM-modulatorkrets.
En sinusgenerator används som är baserad på Wien Bridge Oscillator Circuit . Detta kan ge distorsion mindre sinusvåg vid utgången. Kretsen är utformad så att amplituden och frekvensen på oscillatorn kan justeras med en potentiometer.
Sine Wave Generator
Frekvensen kan varieras genom att variera potentiometern R2 och amplituden hos den justerade med hjälp av potentiometern R. Frekvensen för den genererade sinusvågen ges av
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Kvadratvågen genereras med hjälp av op-amp-baserad astabel krets. Op-amp används för att minska komplexiteten i att generera fyrkantvågen. Pulsens PÅ-tid och PÅ-tiden kan göras identiska och frekvensen kan justeras utan att ändra dem.
Square Wave Generator
Tidsperioden för de genererade pulserna beror på värdet på motståndet R och kapacitansen C. Perioden för den uppförstärkbara kretsen ges av
T = 2,2 RC
Typer av PAM
Pulsamplitudmodulering är kategoriserad i två typer
- Single Polarity PAM
- Dubbel polaritet PAM
Enkel polaritet PAM är en situation där en lämplig fast DC-förspänning läggs till signalen för att säkerställa att alla pulser är positiva.
Dubbel polaritet PAM är en situation där pulserna är både positiva och negativa.
Demodulering av PAM
För demodulering av PAM-signalen matas PAM-signalen till lågpassfiltret . Lågpassfiltret eliminerar högfrekventa krusningar och genererar den demodulerade signalen. Denna signal appliceras sedan på den inverterande förstärkaren för att förstärka dess signalnivå för att ha den demodulerade utsignalen med nästan lika stor amplitud som den modulerande signalen.
Demodulering av PAM-signal
Tillämpningar av PAM
- Det används i Ethernet-kommunikation .
- Den används i många mikrokontroller för att generera styrsignalerna.
- Det används i fotobiologi.
- Den används som en elektronisk drivrutin för LED-belysning.
Fördelar
- Det är en enkel process för både modulering och demodulering.
- Sändar- och mottagarkretsar är enkla och enkla att konstruera.
- PAM kan generera andra pulsmoduleringssignaler och kan överföra meddelandet samtidigt.
Nackdelar
- Bandbredd ska vara stor för överföring av PAM-modulering.
- Buller kommer att vara bra.
- Pulsamplitudsignalen varierar så att effekten som krävs för överföring blir mer.
Den här artikeln handlar om pulsamplitudmodulering. Dessutom, för all hjälp på Elektroniska projekt eller tvivel angående den här artikeln kan du kontakta oss genom att kommentera i kommentarsektionen nedan.
