Σήμερα επικοινωνία είναι η καρδιά της τεχνολογίας. Η επικοινωνία επιτυγχάνεται μέσω ενός πομπού και ενός δέκτη μέσω σημάτων. Αυτά τα σήματα μεταφέρουν τις πληροφορίες μέσω διαμόρφωσης. Το Pulse Amplitude Modulation είναι ένα από τα είδη των τεχνικές διαμόρφωσης χρησιμοποιείται στη μετάδοση σήματος. Η διαμόρφωση πλάτους παλμού είναι η απλούστερη μορφή διαμόρφωσης. Είναι μια αναλογική σε ψηφιακή μέθοδο μετατροπής όπου οι πληροφορίες μηνυμάτων κωδικοποιούνται στο πλάτος της σειράς παλμών σήματος.
Διαμόρφωση εύρους παλμού
Η διαμόρφωση πλάτους παλμού είναι η βασική μορφή διαμόρφωσης παλμού. Σε αυτήν τη διαμόρφωση, το σήμα δειγματίζεται σε τακτά χρονικά διαστήματα και κάθε δείγμα γίνεται ανάλογο με το πλάτος του διαμορφωτικού σήματος. Πριν μελετήσουμε λεπτομερώς το PAM, μάθετε τις έννοιες της διαμόρφωσης.
Τι είναι η Διαμόρφωση;
Η διαμόρφωση είναι μια διαδικασία αλλαγής των χαρακτηριστικών ενός σήματος φορέα όπως το πλάτος, η συχνότητα και το πλάτος, κ.λπ. Είναι η διαδικασία προσθήκης πληροφοριών στο σήμα φορέα. Ένα σήμα φορέα είναι μια σταθερή κυματομορφή με σταθερό πλάτος και συχνότητα.
Διαμόρφωση
Η διαμόρφωση εφαρμόζεται κανονικά σε ηλεκτρομαγνητικά σήματα όπως ραδιο laser και οπτικά σήματα. Τα δεδομένα ήχου, βίντεο, εικόνων και κειμένου προστίθενται στο σήμα φορέα για μετάδοση μέσω τηλεπικοινωνιών .
Τύποι διαμόρφωσης
Η διαμόρφωση κατηγοριοποιείται σε δύο τύπους ανάλογα με τον τύπο σήματος.
- Διαμόρφωση συνεχούς κύματος
- Διαμόρφωση παλμού
Η διαμόρφωση συνεχούς κύματος και η διαμόρφωση παλμού κατηγοριοποιούνται περαιτέρω όπως φαίνεται παρακάτω.
Τύποι διαμορφώσεων
Διαμόρφωση συνεχούς κύματος
Στο σήμα διαμόρφωσης συνεχούς κύματος χρησιμοποιείται ως σήμα φορέα που διαμορφώνει το σήμα μηνύματος. Υπάρχουν τρεις παράμετροι που μπορούν να τροποποιηθούν για να επιτευχθεί διαμόρφωση, δηλαδή, συχνότητα, πλάτος και φάση. Έτσι, υπάρχουν τρεις τύποι διαμορφώσεων.
- Διαμόρφωση εύρους
- Διαμόρφωση συχνότητας
- Διαμόρφωση φάσης
Τύποι αναλογικής διαμόρφωσης
Διαμόρφωση παλμού
Η διαμόρφωση παλμού είναι μια τεχνική στην οποία το σήμα μεταδίδεται με τις πληροφορίες από παλμούς. Αυτό χωρίζεται σε αναλογική διαμόρφωση παλμού και ψηφιακή διαμόρφωση παλμού.
Η αναλογική διαμόρφωση παλμού ταξινομείται ως
- Διαμόρφωση εύρους παλμού (PAM)
- Διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM)
- Διαμόρφωση παλμού θέσης (PPM)
Η ψηφιακή διαμόρφωση ταξινομείται ως
- Διαμόρφωση κωδικού σφυγμού
- Διαμόρφωση δέλτα
Διαμόρφωση εύρους παλμού
Η διαμόρφωση πλάτους παλμού είναι μια τεχνική στην οποία το πλάτος κάθε παλμού ελέγχεται από το στιγμιαίο πλάτος του σήματος διαμόρφωσης. Πρόκειται για ένα σύστημα διαμόρφωσης στο οποίο το σήμα λαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα και κάθε δείγμα γίνεται ανάλογο με το πλάτος του σήματος τη στιγμή της δειγματοληψίας. Αυτή η τεχνική μεταδίδει τα δεδομένα κωδικοποιώντας το πλάτος μιας σειράς παλμών σήματος.
Σήμα διαμόρφωσης εύρους παλμού
Υπάρχουν δύο τύποι τεχνικών δειγματοληψίας για τη μετάδοση ενός σήματος χρησιμοποιώντας PAM. Αυτοί είναι:
- Επίπεδη κορυφή PAM
- Φυσικό PAM
Flat PAM: Το πλάτος κάθε παλμού είναι άμεσα ανάλογο με το πλάτος του σήματος διαμόρφωσης τη στιγμή της εμφάνισης του παλμού. Το πλάτος του σήματος δεν μπορεί να αλλάξει σε σχέση με το αναλογικό σήμα προς δειγματοληψία. Οι κορυφές του πλάτους παραμένουν επίπεδες.
Επίπεδη κορυφή PAM
Φυσικό PAM: Το πλάτος κάθε παλμού είναι άμεσα ανάλογο με το πλάτος του σήματος διαμόρφωσης τη στιγμή της εμφάνισης του παλμού. Στη συνέχεια ακολουθεί το πλάτος του παλμού για τον υπόλοιπο μισό κύκλο.
Φυσικό PAM
Σχεδιασμός κυκλώματος διαμόρφωσης πλάτους παλμού
Ένα PAM παράγεται από ένα σήμα διαμόρφωσης καθαρού ημιτονοειδούς κύματος και μια γεννήτρια τετραγωνικού κύματος που παράγει τον παλμό φορέα και ένα κύκλωμα διαμορφωτή PAM.
Χρησιμοποιείται γεννήτρια ημιτονοειδούς κύματος η οποία βασίζεται στο Κύκλωμα ταλαντωτή Wien Bridge . Αυτό μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση λιγότερο ημιτονοειδές κύμα στην έξοδο. Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε το πλάτος και η συχνότητα του ταλαντωτή να μπορούν να ρυθμιστούν χρησιμοποιώντας ποτενσιόμετρο.
Γεννήτρια ημιτονοειδούς κύματος
Η συχνότητα μπορεί να μεταβάλλεται μεταβάλλοντας το ποτενσιόμετρο R2 και το πλάτος του ρυθμισμένου χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο R. Η συχνότητα του ημιτονοειδούς κύματος που παράγεται δίνεται από
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Το τετραγωνικό κύμα δημιουργείται χρησιμοποιώντας κύκλωμα με βάση το op-amp. Το op-amp χρησιμοποιείται για τη μείωση της πολυπλοκότητας της παραγωγής του τετραγωνικού κύματος. Ο χρόνος ON και ο χρόνος OFF του παλμού μπορούν να γίνουν πανομοιότυποι και η συχνότητα μπορεί να ρυθμιστεί χωρίς να τις αλλάξει.
Γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων
Η χρονική περίοδος των παλμών που δημιουργούνται εξαρτάται από την τιμή της αντίστασης R και την χωρητικότητα C. Η περίοδος του ασβεστώδους κυκλώματος op-amp δίνεται από
Τ = 2.2RC
Τύποι PAM
Η διαμόρφωση εύρους παλμού κατηγοριοποιείται σε δύο τύπους
- PAM μονής πολικότητας
- PAM διπλής πολικότητας
Η μονή πολικότητα PAM είναι μια κατάσταση στην οποία προστίθεται μια κατάλληλη σταθερή πόλωση DC στο σήμα για να εξασφαλιστεί ότι όλοι οι παλμοί είναι θετικοί.
Το PAM διπλής πολικότητας είναι μια κατάσταση όπου οι παλμοί είναι τόσο θετικοί όσο και αρνητικοί.
Αποδιαμόρφωση του PAM
Για την αποδιαμόρφωση του σήματος ΡΑΜ, το σήμα ΡΑΜ τροφοδοτείται το φίλτρο χαμηλής διέλευσης . Το φίλτρο χαμηλής διέλευσης εξαλείφει τους κυματισμούς υψηλής συχνότητας και παράγει το αποδιαμορφωμένο σήμα. Αυτό το σήμα στη συνέχεια εφαρμόζεται στον αντιστρεπτικό ενισχυτή για να ενισχύσει το επίπεδο σήματος του ώστε να έχει την αποδιαμορφωμένη έξοδο με σχεδόν ίσο πλάτος με το σήμα διαμόρφωσης.
Αποδιαμόρφωση σήματος PAM
Εφαρμογές του PAM
- Χρησιμοποιείται σε Επικοινωνία Ethernet .
- Χρησιμοποιείται σε πολλούς μικροελεγκτές για τη δημιουργία σημάτων ελέγχου.
- Χρησιμοποιείται στη Φωτο-βιολογία.
- Χρησιμοποιείται ως ηλεκτρονικό πρόγραμμα οδήγησης για φωτισμό LED.
Πλεονεκτήματα
- Είναι μια απλή διαδικασία τόσο για διαμόρφωση όσο και για αποδιαμόρφωση.
- Τα κυκλώματα πομπού και δέκτη είναι απλά και εύκολα στην κατασκευή.
- Το PAM μπορεί να παράγει άλλα σήματα διαμόρφωσης παλμού και μπορεί να μεταφέρει το μήνυμα ταυτόχρονα.
Μειονεκτήματα
- Το εύρος ζώνης πρέπει να είναι μεγάλο για διαμόρφωση PAM μετάδοσης.
- Ο θόρυβος θα είναι υπέροχος.
- Το σήμα εύρους παλμού ποικίλλει έτσι η ισχύς που απαιτείται για μετάδοση θα είναι μεγαλύτερη.
Αυτό το άρθρο αφορά τη διαμόρφωση πλάτους παλμού. Επιπλέον, για οποιαδήποτε βοήθεια Ηλεκτρονικά έργα ή αμφιβολίες σχετικά με αυτό το άρθρο, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων.
