Pulsamplitudenmodulation

Heute Kommunikation ist das Herzstück der Technologie. Die Kommunikation erfolgt über einen Sender und einen Empfänger über Signale. Diese Signale übertragen die Informationen durch Modulation. Die Pulsamplitudenmodulation ist eine der Arten von Modulationstechniken wird bei der Signalübertragung verwendet. Die Pulsamplitudenmodulation ist die einfachste Form der Modulation. Es handelt sich um ein Analog-Digital-Wandlungsverfahren, bei dem die Nachrichteninformationen in der Amplitude der Reihe von Signalimpulsen codiert werden.

Pulsamplitudenmodulation

Die Pulsamplitudenmodulation ist die Grundform der Pulsmodulation. Bei dieser Modulation wird das Signal in regelmäßigen Abständen abgetastet und jede Abtastung wird proportional zur Amplitude des Modulationssignals gemacht. Bevor wir uns eingehend mit PAM befassen, sollten Sie die Konzepte der Modulation kennenlernen.

Was ist Modulation?

Modulation ist ein Prozess zum Ändern der Eigenschaften eines Trägersignals wie Amplitude, Frequenz und Breite usw. Es ist der Prozess des Hinzufügens von Informationen zum Trägersignal. Ein Trägersignal ist eine stetige Wellenform mit konstanter Amplitude und Frequenz.

Modulation

Die Modulation wird normalerweise auf elektromagnetische Signale wie Funklaser und optische Signale angewendet. Die Audio-, Video-, Bild- und Textdaten werden dem Trägersignal zur Übertragung hinzugefügt über Telekommunikation .

Arten der Modulation

Die Modulation wird abhängig von der Art des Signals in zwei Typen eingeteilt.

• Dauerstrichmodulation
• Pulsmodulation

Kontinuierliche Wellenmodulation und Pulsmodulation werden wie nachstehend gezeigt weiter kategorisiert.

Arten von Modulationen

Dauerstrichmodulation

Bei der Dauerstrichmodulation wird das Signal als Trägersignal verwendet, das das Nachrichtensignal moduliert. Es gibt drei Parameter, die geändert werden können, um eine Modulation zu erreichen, nämlich Frequenz, Amplitude und Phase. Somit gibt es drei Arten von Modulationen.

1. Amplitudenmodulation
2. Frequenzmodulation
3. Phasenmodulation

Arten der analogen Modulation

Pulsmodulation

Die Impulsmodulation ist eine Technik, bei der das Signal mit der Information durch Impulse übertragen wird. Dies ist in analoge Pulsmodulation und digitale Pulsmodulation unterteilt.

Analoge Pulsmodulation wird klassifiziert als

• Pulsamplitudenmodulation (PAM)
• Pulsweitenmodulation (PWM)
• Pulspositionsmodulation (PPM)

Die digitale Modulation wird als klassifiziert

• Pulscodemodulation
• Delta-Modulation

Pulsamplitudenmodulation

Die Pulsamplitudenmodulation ist eine Technik, bei der die Amplitude jedes Impulses durch die momentane Amplitude des Modulationssignals gesteuert wird. Es ist ein Modulationssystem, bei dem das Signal in regelmäßigen Abständen abgetastet wird und jede Abtastung proportional zur Amplitude des Signals zum Zeitpunkt der Abtastung gemacht wird. Diese Technik überträgt die Daten durch Codieren in der Amplitude einer Reihe von Signalimpulsen.

Pulsamplitudenmodulationssignal

Es gibt zwei Arten von Abtasttechniken zum Übertragen eines Signals unter Verwendung von PAM. Sie sind:

1. Flat Top PAM
2. Natürliche PAM

Flat Top PAM: Die Amplitude jedes Impulses ist direkt proportional zur Modulationssignalamplitude zum Zeitpunkt des Auftretens des Impulses. Die Amplitude des Signals kann in Bezug auf das abzutastende analoge Signal nicht geändert werden. Die Spitzen der Amplitude bleiben flach.

Flat Top PAM

Natürliche PAM: Die Amplitude jedes Impulses ist direkt proportional zur Modulationssignalamplitude zum Zeitpunkt des Auftretens des Impulses. Dann folgt die Amplitude des Impulses für den Rest des Halbzyklus.

Natürliche PAM

Schaltungsdesign der Pulsamplitudenmodulation

Ein PAM wird aus einem reinen Sinuswellenmodulationssignal und einem Rechteckwellengenerator erzeugt, der den Trägerimpuls und eine PAM-Modulatorschaltung erzeugt.
Es wird ein Sinusgenerator verwendet, der auf basiert Wien Bridge Oscillator Schaltung . Dies kann zu einer verzerrungsarmen Sinuswelle am Ausgang führen. Die Schaltung ist so ausgelegt, dass die Amplitude und die Frequenz des Oszillators eingestellt werden können mit einem Potentiometer.

Sinusgenerator

Die Frequenz kann durch Variieren des Potentiometers R2 und der Amplitude der mit dem Potentiometer R eingestellten Frequenz variiert werden. Die Frequenz der erzeugten Sinuswelle ist gegeben durch

F = 1 / (2π√R1R2C1C2)

Die Rechteckwelle wird unter Verwendung einer auf einem Operationsverstärker basierenden astabilen Schaltung erzeugt. Der Operationsverstärker wird verwendet, um die Komplexität der Erzeugung der Rechteckwelle zu verringern. Die EIN-Zeit und die AUS-Zeit des Impulses können identisch gemacht und die Frequenz eingestellt werden, ohne sie zu ändern.

Rechteckwellengenerator

Die Zeitdauer der erzeugten Impulse hängt vom Wert des Widerstands R und der Kapazität C ab. Die Periode der astabilen Schaltung des Operationsverstärkers ist gegeben durch

T = 2,2 RC

Arten von PAM

Die Pulsamplitudenmodulation wird in zwei Typen eingeteilt

1. Single Polarity PAM
2. PAM mit doppelter Polarität

PAM mit einfacher Polarität ist eine Situation, in der dem Signal eine geeignete feste Gleichstromvorspannung hinzugefügt wird, um sicherzustellen, dass alle Impulse positiv sind.
PAM mit doppelter Polarität ist eine Situation, in der die Impulse sowohl positiv als auch negativ sind.

Demodulation von PAM

Zur Demodulation des PAM-Signals wird das PAM-Signal eingespeist der Tiefpassfilter . Das Tiefpassfilter eliminiert die hochfrequenten Welligkeiten und erzeugt das demodulierte Signal. Dieses Signal wird dann an den invertierenden Verstärker angelegt, um seinen Signalpegel zu verstärken und den demodulierten Ausgang mit nahezu gleicher Amplitude wie das Modulationssignal zu erhalten.

Demodulation des PAM-Signals

Anwendungen von PAM

• Es wird in verwendet Ethernet-Kommunikation .
• Es wird in vielen Mikrocontrollern zur Erzeugung der Steuersignale verwendet.
• Es wird in der Fotobiologie verwendet.
• Es wird als elektronischer Treiber für die LED-Beleuchtung verwendet.

Vorteile

• Es ist ein einfacher Prozess sowohl für die Modulation als auch für die Demodulation.
• Sender- und Empfängerschaltungen sind einfach und leicht aufzubauen.
• PAM kann andere Impulsmodulationssignale erzeugen und gleichzeitig die Nachricht übertragen.

Nachteile

• Die Bandbreite sollte für die PAM-Übertragungsmodulation groß sein.
• Lärm wird großartig sein.
• Das Pulsamplitudensignal variiert, sodass die für die Übertragung erforderliche Leistung höher ist.

Dieser Artikel befasst sich mit der Pulsamplitudenmodulation. Darüber hinaus für jede Hilfe auf Elektronische Projekte Wenn Sie Zweifel an diesem Artikel haben, können Sie uns kontaktieren, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben.