Comunicação de hoje é o coração da tecnologia. A comunicação é realizada por meio de um transmissor e um receptor por meio de sinais. Esses sinais transportam as informações por meio de modulação. A modulação de amplitude de pulso é um dos tipos de técnicas de modulação usado na transmissão de sinal. A modulação da amplitude de pulso é a forma mais simples de modulação. É o método de conversão analógico para digital, onde a informação da mensagem é codificada na amplitude da série de pulsos do sinal.
Modulação de amplitude de pulso
A modulação de amplitude de pulso é a forma básica de modulação de pulso. Nesta modulação, o sinal é amostrado em intervalos regulares e cada amostra é feita proporcional à amplitude do sinal modulante. Antes de estudarmos em detalhes sobre o PAM vamos conhecer os conceitos de modulação.
O que é modulação?
A modulação é um processo de alteração das características de um sinal portador, como amplitude, frequência e largura, etc. É o processo de adicionar informações ao sinal portador. Um sinal portador é uma forma de onda constante com amplitude e frequência constantes.
Modulação
A modulação é normalmente aplicada a sinais eletromagnéticos como rádio laser e sinais ópticos. Os dados de áudio, vídeo, imagens e texto são adicionados ao sinal da portadora para transmissão sobre telecomunicação .
Tipos de modulação
A modulação é categorizada em dois tipos, dependendo do tipo de sinal.
- Modulação de onda contínua
- Modulação de pulso
A modulação de onda contínua e a modulação de pulso são categorizadas como mostrado abaixo.
Tipos de modulações
Modulação de onda contínua
Na modulação de onda contínua, o sinal é usado como um sinal portador que modula o sinal de mensagem. Existem três parâmetros que podem ser alterados para alcançar a modulação, a saber, frequência, amplitude e fase. Assim, existem três tipos de modulações.
- Modulação de amplitude
- Modulação de frequência
- Modulação de Fase
Tipos de modulação analógica
Modulação de pulso
A modulação de pulso é uma técnica na qual o sinal é transmitido com a informação por pulsos. Isso é dividido em modulação de pulso analógico e modulação de pulso digital.
A modulação de pulso analógico é classificada como
- Modulação de amplitude de pulso (PAM)
- Modulação por largura de pulso (PWM)
- Modulação de posição de pulso (PPM)
A modulação digital é classificada como
- Modulação de código de pulso
- Modulação Delta
Modulação de amplitude de pulso
A modulação por amplitude de pulso é uma técnica na qual a amplitude de cada pulso é controlada pela amplitude instantânea do sinal de modulação. É um sistema de modulação em que o sinal é amostrado em intervalos regulares e cada amostra é proporcional à amplitude do sinal no instante da amostragem. Esta técnica transmite os dados codificando na amplitude de uma série de pulsos de sinal.
Sinal de modulação de amplitude de pulso
Existem dois tipos de técnicas de amostragem para transmitir um sinal usando o PAM. Eles estão:
- PAM de topo plano
- PAM natural
PAM de topo plano: A amplitude de cada pulso é diretamente proporcional à modulação da amplitude do sinal no momento da ocorrência do pulso. A amplitude do sinal não pode ser alterada em relação ao sinal analógico a ser amostrado. Os topos da amplitude permanecem planos.
PAM de topo plano
PAM natural: A amplitude de cada pulso é diretamente proporcional à modulação da amplitude do sinal no momento da ocorrência do pulso. Em seguida, segue a amplitude do pulso pelo resto do meio-ciclo.
PAM natural
Projeto de Circuito de Modulação de Amplitude de Pulso
Um PAM é gerado a partir de um sinal de modulação de onda senoidal pura e um gerador de onda quadrada que produz o pulso portador e um circuito modulador de PAM.
Um gerador de onda senoidal é usado, baseado em Circuito oscilador da ponte Wien . Isso pode produzir distorção com menos onda senoidal na saída. O circuito é projetado de forma que a amplitude e a frequência do oscilador possam ser ajustadas usando um potenciômetro.
Gerador de onda senoidal
A frequência pode ser variada variando o potenciômetro R2 e a amplitude do ajustada usando o potenciômetro R. A frequência da onda senoidal gerada é dada por
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
A onda quadrada é gerada usando circuito astável baseado em amp op. O op-amp é usado para reduzir a complexidade de geração da onda quadrada. O tempo ON e o tempo OFF do pulso podem ser idênticos e a frequência pode ser ajustada sem alterá-los.
Gerador de onda quadrada
O período de tempo dos pulsos gerados depende do valor da resistência R e da capacitância C. O período do circuito astável do amplificador operacional é dado por
T = 2.2RC
Tipos de PAM
A modulação de amplitude de pulso é categorizada em dois tipos
- PAM de polaridade única
- PAM de polaridade dupla
O PAM de polaridade única é uma situação em que um bias DC fixo adequado é adicionado ao sinal para garantir que todos os pulsos sejam positivos.
O PAM de dupla polaridade é uma situação em que os pulsos são positivos e negativos.
Demodulação de PAM
Para a demodulação do sinal PAM, o sinal PAM é alimentado para o filtro passa-baixo . O filtro passa-baixo elimina as ondulações de alta frequência e gera o sinal demodulado. Este sinal é então aplicado ao amplificador inversor para amplificar seu nível de sinal para ter a saída demodulada com amplitude quase igual ao sinal modulante.
Demodulação do sinal PAM
Aplicações de PAM
- É usado em Comunicação Ethernet .
- É usado em muitos microcontroladores para gerar os sinais de controle.
- É usado em Fotobiologia.
- É usado como driver eletrônico para iluminação LED.
Vantagens
- É um processo simples para modulação e demodulação.
- Os circuitos do transmissor e do receptor são simples e fáceis de construir.
- O PAM pode gerar outros sinais de modulação de pulso e transmitir a mensagem ao mesmo tempo.
Desvantagens
- A largura de banda deve ser grande para a modulação do PAM de transmissão.
- O barulho vai ser ótimo.
- O sinal de amplitude de pulso varia, então a potência necessária para a transmissão será maior.
Este artigo é sobre a modulação de amplitude de pulso. Além disso, para qualquer ajuda sobre Projetos eletrônicos ou dúvidas sobre este artigo, você pode entrar em contato conosco comentando na seção de comentários fornecida abaixo.
