Vandaag communicatie is het hart van de technologie. Communicatie vindt plaats via een zender en een ontvanger door middel van signalen. Deze signalen dragen de informatie door middel van modulatie. Pulse Amplitude Modulatie is een van de soorten modulatietechnieken gebruikt bij signaaloverdracht. Pulsamplitudemodulatie is de eenvoudigste vorm van modulatie. Het is een analoog naar digitaal conversiemethode waarbij de berichtinformatie wordt gecodeerd in de amplitude van de reeks signaalpulsen.
Pulse Amplitude Modulatie
Pulsamplitudemodulatie is de basisvorm van pulsmodulatie. Bij deze modulatie wordt het signaal met regelmatige tussenpozen bemonsterd en wordt elke bemonstering proportioneel gemaakt met de amplitude van het modulatiesignaal. Voordat we in detail over PAM gaan bestuderen, moeten we eerst de concepten van modulatie kennen.
Wat is modulatie?
Modulatie is een proces waarbij de karakteristieken van een draaggolfsignaal worden veranderd, zoals amplitude, frequentie en breedte, enz. Het is het proces waarbij informatie aan het draaggolfsignaal wordt toegevoegd. Een draaggolfsignaal is een gestage golfvorm met constante amplitude en frequentie.
Modulatie
Modulatie wordt normaal toegepast op elektromagnetische signalen zoals radiolaser en optische signalen. De audio-, video-, afbeeldingen- en tekstgegevens worden voor verzending aan het dragersignaal toegevoegd via telecommunicatie
Soorten modulatie
Modulatie is onderverdeeld in twee typen, afhankelijk van het type signaal.
- Continue golfmodulatie
- Pulsmodulatie
Continue golfmodulatie en pulsmodulatie worden verder gecategoriseerd zoals hieronder weergegeven.
Soorten modulaties
Continue golfmodulatie
Bij continue golfmodulatie wordt het signaal gebruikt als een draaggolfsignaal dat het berichtsignaal moduleert. Er zijn drie parameters die kunnen worden gewijzigd om modulatie te bereiken, namelijk frequentie, amplitude en fase. Er zijn dus drie soorten modulaties.
- Amplitudemodulatie
- Frequentie modulatie
- Fasemodulatie
Soorten analoge modulatie
Pulsmodulatie
Pulsmodulatie is een techniek waarbij het signaal door middel van pulsen met de informatie wordt verzonden. Dit is onderverdeeld in analoge pulsmodulatie en digitale pulsmodulatie.
Analoge pulsmodulatie is geclassificeerd als
- Pulse Amplitude Modulatie (PAM)
- Pulsbreedtemodulatie (PWM)
- Pulse Positie Modulatie (PPM)
Digitale modulatie is geclassificeerd als
- Pulse Code Modulatie
- Delta-modulatie
Pulse Amplitude Modulatie
Pulsamplitudemodulatie is een techniek waarbij de amplitude van elke puls wordt geregeld door de momentane amplitude van het modulatiesignaal. Het is een modulatiesysteem waarbij het signaal met regelmatige tussenpozen wordt bemonsterd en elke bemonstering evenredig wordt gemaakt met de amplitude van het signaal op het moment van bemonstering. Deze techniek verzendt de gegevens door codering in de amplitude van een reeks signaalpulsen.
Pulse Amplitude Modulatie Signaal
Er zijn twee soorten bemonsteringstechnieken voor het verzenden van een signaal met behulp van PAM. Zij zijn:
- PAM met platte bovenkant
- Natuurlijke PAM
PAM met platte bovenkant: De amplitude van elke puls is recht evenredig met de modulerende signaalamplitude op het moment dat de puls optreedt. De amplitude van het signaal kan niet worden gewijzigd ten opzichte van het te bemonsteren analoge signaal. De toppen van de amplitude blijven vlak.
PAM met platte bovenkant
Natuurlijke PAM: De amplitude van elke puls is recht evenredig met de modulerende signaalamplitude op het moment dat de puls optreedt. Daarna volgt de amplitude van de puls voor de rest van de halve cyclus.
Natuurlijke PAM
Circuitontwerp van pulsamplitudemodulatie
Een PAM wordt gegenereerd uit een zuiver sinusgolfmodulerend signaal en een blokgolfgenerator die de draaggolfpuls en een PAM-modulatorcircuit produceert.
Er wordt een sinusgenerator gebruikt die is gebaseerd op Wien Bridge Oscillator-schakeling Dit kan vervorming met minder sinusgolf aan de uitgang produceren. Het circuit is zo ontworpen dat de amplitude en de frequentie van de oscillator kunnen worden aangepast met behulp van een potentiometer.
Sinusgolfgenerator
De frequentie kan worden gevarieerd door de potentiometer R2 te variëren en de amplitude van de af te stellen met behulp van de potentiometer R. De frequentie van de gegenereerde sinusgolf wordt gegeven door
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
De blokgolf wordt gegenereerd met behulp van een op-amp-gebaseerd astabiel circuit. De op-amp wordt gebruikt om de complexiteit van het genereren van de blokgolf te verminderen. De AAN-tijd en de UIT-tijd van de puls kunnen identiek worden gemaakt en de frequentie kan worden aangepast zonder ze te wijzigen.
Vierkante golfgenerator
De tijdsperiode van de gegenereerde pulsen is afhankelijk van de waarde van de weerstand R en de capaciteit C.De periode van het op-amp astable circuit wordt gegeven door
T = 2,2RC
Soorten PAM
Pulsamplitudemodulatie is onderverdeeld in twee typen
- Enkele polariteit PAM
- Dubbele polariteit PAM
PAM met enkele polariteit is een situatie waarin een geschikte vaste DC-bias aan het signaal wordt toegevoegd om ervoor te zorgen dat alle pulsen positief zijn.
PAM met dubbele polariteit is een situatie waarin de pulsen zowel positief als negatief zijn.
Demodulatie van PAM
Voor de demodulatie van het PAM-signaal wordt het PAM-signaal toegevoerd het laagdoorlaatfilter Het laagdoorlaatfilter elimineert de hoogfrequente rimpelingen en genereert het gedemoduleerde signaal. Dit signaal wordt vervolgens toegevoerd aan de inverterende versterker om zijn signaalniveau te versterken om de gedemoduleerde output te hebben met een bijna gelijke amplitude als het modulerende signaal.
Demodulatie van PAM-signaal
Toepassingen van PAM
- Het wordt gebruikt in Ethernet-communicatie
- Het wordt in veel microcontrollers gebruikt voor het genereren van stuursignalen.
- Het wordt gebruikt in fotobiologie.
- Het wordt gebruikt als elektronische driver voor ledverlichting.
Voordelen
- Het is een eenvoudig proces voor zowel modulatie als demodulatie.
- Zender- en ontvangercircuits zijn eenvoudig en gemakkelijk te construeren.
- PAM kan andere pulsmodulatiesignalen genereren en de boodschap tegelijkertijd overbrengen.
Nadelen
- De bandbreedte moet groot zijn voor transmissie-PAM-modulatie.
- Lawaai zal geweldig zijn.
- Het pulsamplitudesignaal varieert, dus het vermogen dat nodig is voor verzending, zal meer zijn.
Dit artikel gaat helemaal over de pulsamplitudemodulatie. Verder voor alle hulp op Elektronische projecten of twijfels over dit artikel, kunt u contact met ons opnemen door te reageren in het commentaargedeelte hieronder.
