Giao tiếp hôm nay là trái tim của công nghệ. Giao tiếp được thực hiện qua một máy phát và một máy thu thông qua các tín hiệu. Những tín hiệu này mang thông tin thông qua điều chế. Điều chế biên độ xung là một trong những loại kỹ thuật điều chế dùng trong truyền tín hiệu. Điều chế biên độ xung là dạng điều chế đơn giản nhất. Nó là phương pháp chuyển đổi từ Analog sang số mà thông tin bản tin được mã hóa theo biên độ của chuỗi các xung tín hiệu.
Điều chế biên độ xung
Điều chế biên độ xung là dạng cơ bản của điều chế xung. Trong điều chế này, tín hiệu được lấy mẫu theo các khoảng thời gian đều đặn và mỗi mẫu được thực hiện tỷ lệ với biên độ của tín hiệu điều chế. Trước khi nghiên cứu chi tiết về PAM, chúng ta hãy biết các khái niệm về điều chế.
Điều chế là gì?
Điều chế là một quá trình thay đổi các đặc tính của tín hiệu sóng mang như biên độ, tần số và độ rộng, v.v. Nó là quá trình bổ sung thông tin vào tín hiệu sóng mang. Tín hiệu sóng mang là một dạng sóng ổn định với biên độ và tần số không đổi.
Điều chế
Điều chế thường được áp dụng cho các tín hiệu điện từ như laser vô tuyến và tín hiệu quang. Dữ liệu âm thanh, video, hình ảnh và văn bản được thêm vào tín hiệu mạng để truyền qua viễn thông .
Các loại điều chế
Điều chế được phân loại thành hai loại tùy thuộc vào loại tín hiệu.
- Điều chế sóng liên tục
- Điều chế xung
Điều chế sóng liên tục và điều chế xung được phân loại thêm như hình dưới đây.
Các loại điều chế
Điều chế sóng liên tục
Trong điều chế sóng liên tục tín hiệu được sử dụng như một tín hiệu sóng mang mà điều chế tín hiệu bản tin. Có ba tham số có thể được thay đổi để đạt được điều chế là tần số, biên độ và pha. Như vậy, có ba loại điều chế.
- Điều chế biên độ
- Điều chế tần số
- Điều chế pha
Các loại điều chế tương tự
Điều chế xung
Điều chế xung là một kỹ thuật trong đó tín hiệu được truyền với thông tin bằng các xung. Điều này được chia thành Điều chế xung tương tự và Điều chế xung kỹ thuật số.
Điều chế xung tương tự được phân loại là
- Điều chế biên độ xung (PAM)
- Điều chế độ rộng xung (PWM)
- Điều chế vị trí xung (PPM)
Điều chế kỹ thuật số được phân loại là
- Điều chế xung mã
- Điều chế Delta
Điều chế biên độ xung
Điều chế biên độ xung là một kỹ thuật trong đó biên độ của mỗi xung được điều khiển bởi biên độ tức thời của tín hiệu điều chế. Nó là một hệ thống điều chế trong đó tín hiệu được lấy mẫu theo các khoảng thời gian đều đặn và mỗi mẫu được tạo ra tỷ lệ thuận với biên độ của tín hiệu tại thời điểm lấy mẫu. Kỹ thuật này truyền dữ liệu bằng cách mã hóa theo biên độ của một chuỗi các xung tín hiệu.
Tín hiệu điều chế biên độ xung
Có hai loại kỹ thuật lấy mẫu để truyền tín hiệu bằng PAM. Họ đang:
- PAM đầu phẳng
- PAM tự nhiên
PAM đầu phẳng: Biên độ của mỗi xung tỷ lệ thuận với biên độ tín hiệu điều biến tại thời điểm xuất hiện xung. Không thể thay đổi biên độ của tín hiệu đối với tín hiệu tương tự cần lấy mẫu. Các đỉnh của biên độ vẫn bằng phẳng.
PAM đầu phẳng
PAM tự nhiên: Biên độ của mỗi xung tỷ lệ thuận với biên độ tín hiệu điều biến tại thời điểm xuất hiện xung. Sau đó theo biên độ của xung trong phần còn lại của nửa chu kỳ.
PAM tự nhiên
Thiết kế mạch điều chế biên độ xung
PAM được tạo ra từ một tín hiệu điều chế sóng sin thuần túy và một bộ tạo sóng vuông tạo ra xung sóng mang và một mạch điều chế PAM.
Máy tạo sóng sin được sử dụng dựa trên Mạch dao động cầu Wien . Điều này có thể tạo ra sự biến dạng ít sóng sin hơn ở đầu ra. Mạch được thiết kế sao cho có thể điều chỉnh được biên độ và tần số của bộ dao động sử dụng một chiết áp.
Máy tạo sóng hình sin
Tần số có thể thay đổi bằng cách thay đổi chiết áp R2 và biên độ của biến trở được điều chỉnh bằng chiết áp R. Tần số của sóng sin tạo ra được cho bởi
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
Sóng vuông được tạo ra bằng cách sử dụng mạch ổn định dựa trên op-amp. Op-amp được sử dụng để giảm độ phức tạp của việc tạo ra sóng vuông. Thời gian BẬT và thời gian TẮT của xung có thể được thực hiện giống hệt nhau và tần số có thể được điều chỉnh mà không thay đổi chúng.
Máy tạo sóng vuông
Khoảng thời gian của các xung được tạo ra phụ thuộc vào giá trị của điện trở R và điện dung C. Chu kỳ của mạch op-amp không đổi được cho bởi
T = 2,2RC
Các loại PAM
Điều chế biên độ xung được phân loại thành hai loại
- PAM phân cực đơn
- PAM phân cực kép
PAM phân cực đơn là tình huống trong đó phân cực DC cố định phù hợp được thêm vào tín hiệu để đảm bảo rằng tất cả các xung đều tích cực.
PAM phân cực kép là một tình huống mà các xung là cả tích cực và tiêu cực.
Giải điều chế PAM
Để giải điều chế tín hiệu PAM, tín hiệu PAM được đưa đến bộ lọc thông thấp . Bộ lọc thông thấp loại bỏ các gợn sóng tần số cao và tạo ra tín hiệu đã được giải điều chế. Sau đó tín hiệu này được đưa vào bộ khuếch đại đảo để khuếch đại mức tín hiệu của nó để có đầu ra giải điều chế với biên độ gần như bằng với tín hiệu điều chế.
Giải điều chế tín hiệu PAM
Các ứng dụng của PAM
- Nó được sử dụng trong Giao tiếp Ethernet .
- Nó được sử dụng trong nhiều bộ điều khiển vi mô để tạo ra các tín hiệu điều khiển.
- Nó được sử dụng trong Photo-sinh học.
- Nó được sử dụng như một trình điều khiển điện tử cho ánh sáng LED.
Ưu điểm
- Nó là một quá trình đơn giản cho cả điều chế và giải điều chế.
- Mạch phát và mạch thu đơn giản, dễ thi công.
- PAM có thể tạo ra các tín hiệu điều chế xung khác và có thể mang thông điệp cùng một lúc.
Nhược điểm
- Băng thông phải lớn để điều chế PAM truyền.
- Tiếng ồn sẽ rất lớn.
- Tín hiệu biên độ xung thay đổi nên công suất cần truyền sẽ nhiều hơn.
Bài viết này là tất cả về điều chế biên độ xung. Hơn nữa, để được trợ giúp về Dự án điện tử hoặc nghi ngờ liên quan đến bài viết này, bạn có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách bình luận trong phần bình luận được đưa ra bên dưới.
