펄스 진폭 변조

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오늘의 커뮤니케이션 기술의 핵심입니다. 통신은 신호를 통해 송신기와 수신기를 통해 이루어집니다. 이러한 신호는 변조를 통해 정보를 전달합니다. 펄스 진폭 변조는 변조 기술 신호 전송에 사용됩니다. 펄스 진폭 변조는 가장 단순한 형태의 변조입니다. 메시지 정보가 일련의 신호 펄스의 진폭으로 인코딩되는 아날로그-디지털 변환 방법입니다.

펄스 진폭 변조

펄스 진폭 변조는 펄스 변조의 기본 형태입니다. 이 변조에서 신호는 일정한 간격으로 샘플링되고 각 샘플은 변조 신호의 진폭에 비례하여 만들어집니다. PAM에 대해 자세히 공부하기 전에 변조의 개념을 알 수 있습니다.




변조 란?

변조는 진폭, 주파수, 폭 등과 같은 반송파 신호의 특성을 변경하는 과정입니다. 반송파 신호에 정보를 추가하는 과정입니다. 반송파 신호는 진폭과 주파수가 일정한 일정한 파형입니다.

조정

조정



변조는 일반적으로 라디오 레이저 및 광학 신호와 같은 전자기 신호에 적용됩니다. 오디오, 비디오, 이미지 및 텍스트 데이터가 전송을 위해 캐리어 신호에 추가됩니다. 통신을 통해 .

변조 유형

변조는 신호 유형에 따라 두 가지 유형으로 분류됩니다.

  • 연속파 변조
  • 펄스 변조

연속파 변조 및 펄스 변조는 다음과 같이 추가로 분류됩니다.


Types_of_Modulations

변조 유형

연속파 변조

연속파에서 변조 신호는 메시지 신호를 변조하는 반송파 신호로 사용됩니다. 변조를 달성하기 위해 변경할 수있는 세 가지 매개 변수, 즉 주파수, 진폭 및 위상이 있습니다. 따라서 세 가지 유형의 변조가 있습니다.

  1. 진폭 변조
  2. 주파수 변조
  3. 위상 변조
아날로그 변조 유형

아날로그 변조 유형

펄스 변조

펄스 변조는 신호가 펄스에 의해 정보와 함께 전송되는 기술입니다. 이것은 Analog Pulse Modulation과 Digital Pulse Modulation으로 나뉩니다.

아날로그 펄스 변조는 다음과 같이 분류됩니다.

  • 펄스 진폭 변조 (PAM)
  • 펄스 폭 변조 (PWM)
  • 펄스 위치 변조 (PPM)

디지털 변조는 다음과 같이 분류됩니다.

펄스 진폭 변조

펄스 진폭 변조는 각 펄스의 진폭이 변조 신호의 순간 진폭에 의해 제어되는 기술입니다. 신호가 일정한 간격으로 샘플링되고 각 샘플이 샘플링 순간의 신호 진폭에 비례하여 만들어지는 변조 시스템입니다. 이 기술은 일련의 신호 펄스의 진폭으로 인코딩하여 데이터를 전송합니다.

펄스 진폭 변조 신호

펄스 진폭 변조 신호

PAM을 사용하여 신호를 전송하는 샘플링 기술에는 두 가지 유형이 있습니다. 그들은:

  1. 플랫 탑 PAM
  2. 천연 PAM

플랫 탑 PAM : 각 펄스의 진폭은 펄스 발생시 변조 신호 진폭에 정비례합니다. 신호의 진폭은 샘플링 할 아날로그 신호에 대해 변경할 수 없습니다. 진폭의 상단은 평평하게 유지됩니다.

플랫 탑 PAM

플랫 탑 PAM

천연 PAM : 각 펄스의 진폭은 펄스 발생시 변조 신호 진폭에 정비례합니다. 그런 다음 나머지 반주기 동안 펄스의 진폭을 따릅니다.

천연 PAM

천연 PAM

펄스 진폭 변조의 회로 설계

PAM은 순수 사인파 변조 신호와 반송파 펄스 및 PAM 변조기 회로를 생성하는 구형파 생성기에서 생성됩니다.
다음을 기반으로하는 사인파 발생기가 사용됩니다. 빈 브리지 발진기 회로 . 이것은 출력에서 ​​왜곡이 적은 사인파를 생성 할 수 있습니다. 회로는 발진기의 진폭과 주파수를 조정할 수 있도록 설계되었습니다. 전위차계를 사용합니다.

사인파 생성기

사인파 생성기

주파수는 전위차계 R2를 변경하고 전위차계 R을 사용하여 조정 된 진폭을 변경할 수 있습니다. 생성 된 사인파의 주파수는 다음과 같이 제공됩니다.

F = 1 / (2π√R1R2C1C2)

구형파는 연산 증폭기 기반 불안정 회로를 사용하여 생성됩니다. 연산 증폭기 구형파 생성의 복잡성을 줄이는 데 사용됩니다. 펄스의 ON 시간과 OFF 시간을 동일하게 할 수 있으며 주파수를 변경하지 않고 조정할 수 있습니다.

구형파 생성기

구형파 생성기

생성 된 펄스의 시간주기는 저항 R 및 커패시턴스 C의 값에 따라 달라집니다. 연산 증폭기 불안정 회로의주기는 다음과 같이 지정됩니다.

T = 2.2RC

PAM의 유형

펄스 진폭 변조는 두 가지 유형으로 분류됩니다.

  1. 단일 극성 PAM
  2. 이중 극성 PAM

단일 극성 PAM은 모든 펄스가 양수인지 확인하기 위해 적절한 고정 DC 바이어스가 신호에 추가되는 상황입니다.
이중 극성 PAM은 펄스가 양수와 음수 모두 인 상황입니다.

PAM 복조

PAM 신호의 복조를 위해 PAM 신호는 저역 통과 필터 . 저역 통과 필터는 고주파수 리플을 제거하고 복조 된 신호를 생성합니다. 그런 다음이 신호는 반전 증폭기에 적용되어 신호 레벨을 증폭하여 변조 신호와 거의 동일한 진폭으로 복조 된 출력을 갖습니다.

PAM 신호 복조

PAM 신호 복조

PAM의 응용

  • 그것은에서 사용됩니다 이더넷 통신 .
  • 제어 신호를 생성하기 위해 많은 마이크로 컨트롤러에서 사용됩니다.
  • 그것은 Photo-biology에서 사용됩니다.
  • LED 조명용 전자 드라이버로 사용됩니다.

장점

  • 변조와 복조 모두를위한 간단한 과정입니다.
  • 송신기 및 수신기 회로는 간단하고 쉽게 구성 할 수 있습니다.
  • PAM은 다른 펄스 변조 신호를 생성하고 동시에 메시지를 전달할 수 있습니다.

단점

  • 전송 PAM 변조를 위해서는 대역폭이 커야합니다.
  • 소음이 클 것입니다.
  • 펄스 진폭 신호는 다양하므로 전송에 필요한 전력이 더 많아집니다.

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