Hoy comunicación es el corazón de la tecnología. La comunicación se logra a través de un transmisor y un receptor a través de señales. Estas señales transportan la información mediante modulación. La modulación de amplitud de pulso es uno de los tipos de técnicas de modulación utilizado en la transmisión de señales. La modulación de amplitud de pulso es la forma más simple de modulación. Es un método de conversión de analógico a digital donde la información del mensaje se codifica en la amplitud de la serie de pulsos de señal.
Modulación de amplitud de pulso
La modulación de amplitud de pulso es la forma básica de modulación de pulso. En esta modulación, la señal se muestrea a intervalos regulares y cada muestra se hace proporcional a la amplitud de la señal moduladora. Antes de estudiar en detalle sobre PAM conozcamos los conceptos de modulación.
¿Qué es la modulación?
La modulación es un proceso de cambiar las características de una señal portadora como amplitud, frecuencia y ancho, etc. Es el proceso de agregar información a la señal portadora. Una señal portadora es una forma de onda constante con amplitud y frecuencia constantes.
Modulación
La modulación se aplica normalmente a señales electromagnéticas como radio láser y señales ópticas. Los datos de audio, video, imágenes y texto se agregan a la señal portadora para su transmisión sobre telecomunicaciones .
Tipos de modulación
La modulación se clasifica en dos tipos según el tipo de señal.
- Modulación de onda continua
- Modulación de pulsos
La modulación de onda continua y la modulación de pulso se clasifican además como se muestra a continuación.
Tipos de modulaciones
Modulación de onda continua
En onda continua, la señal de modulación se utiliza como señal portadora que modula la señal del mensaje. Hay tres parámetros que pueden modificarse para lograr la modulación, a saber, frecuencia, amplitud y fase. Por tanto, existen tres tipos de modulaciones.
- Amplitud modulada
- Modulación de frecuencia
- Modulación de fase
Tipos de modulación analógica
Modulación de pulsos
La modulación de pulsos es una técnica en la que la señal se transmite con la información por pulsos. Esto se divide en Modulación de pulso analógica y Modulación de pulso digital.
La modulación de pulso analógica se clasifica como
- Modulación de amplitud de pulso (PAM)
- Modulación de ancho de pulso (PWM)
- Modulación de posición de pulso (PPM)
La modulación digital se clasifica como
- Modulación de código de pulso
- Modulación delta
Modulación de amplitud de pulso
La modulación de amplitud de pulso es una técnica en la que la amplitud de cada pulso está controlada por la amplitud instantánea de la señal de modulación. Es un sistema de modulación en el que la señal se muestrea a intervalos regulares y cada muestra se hace proporcional a la amplitud de la señal en el instante del muestreo. Esta técnica transmite los datos codificando la amplitud de una serie de pulsos de señal.
Señal de modulación de amplitud de pulso
Hay dos tipos de técnicas de muestreo para transmitir una señal mediante PAM. Son:
- PAM de tapa plana
- PAM natural
PAM de tapa plana: La amplitud de cada pulso es directamente proporcional a la amplitud de la señal moduladora en el momento en que ocurre el pulso. La amplitud de la señal no se puede cambiar con respecto a la señal analógica a muestrear. Las partes superiores de la amplitud permanecen planas.
PAM de tapa plana
PAM natural: La amplitud de cada pulso es directamente proporcional a la amplitud de la señal moduladora en el momento en que ocurre el pulso. Luego sigue la amplitud del pulso durante el resto del medio ciclo.
PAM natural
Diseño de circuito de modulación de amplitud de pulso
Un PAM se genera a partir de una señal moduladora de onda sinusoidal pura y un generador de onda cuadrada que produce el pulso portador y un circuito modulador PAM.
Se utiliza un generador de onda sinusoidal que se basa en Circuito del oscilador del puente de Viena . Esto puede producir menos distorsión de onda sinusoidal en la salida. El circuito está diseñado de manera que la amplitud y la frecuencia del oscilador se pueden ajustar usando un potenciómetro.
Generador de onda sinusoidal
La frecuencia se puede variar variando el potenciómetro R2 y la amplitud del ajustado con el potenciómetro R. La frecuencia de la onda sinusoidal generada viene dada por
F = 1 / (2π√R1R2C1C2)
La onda cuadrada se genera utilizando un circuito astable basado en amplificador operacional. El amplificador operacional se utiliza para reducir la complejidad de generar la onda cuadrada. El tiempo de ENCENDIDO y el tiempo de APAGADO del pulso se pueden hacer idénticos y la frecuencia se puede ajustar sin cambiarlos.
Generador de ondas cuadradas
El período de tiempo de los pulsos generados depende del valor de la resistencia R y la capacitancia C. El período del circuito astable del amplificador operacional está dado por
T = 2.2RC
Tipos de PAM
La modulación de amplitud de pulso se clasifica en dos tipos
- PAM de polaridad única
- PAM de doble polaridad
El PAM de polaridad única es una situación en la que se agrega una polarización de CC fija adecuada a la señal para garantizar que todos los pulsos sean positivos.
La PAM de doble polaridad es una situación en la que los pulsos son tanto positivos como negativos.
Demodulación de PAM
Para la demodulación de la señal PAM, la señal PAM se envía a el filtro de paso bajo . El filtro de paso bajo elimina las ondas de alta frecuencia y genera la señal demodulada. Esta señal se aplica luego al amplificador inversor para amplificar su nivel de señal para que la salida demodulada tenga una amplitud casi igual a la de la señal moduladora.
Demodulación de la señal PAM
Aplicaciones de PAM
- Se utiliza en Comunicación Ethernet .
- Se utiliza en muchos microcontroladores para generar las señales de control.
- Se utiliza en Fotobiología.
- Se utiliza como controlador electrónico para iluminación LED.
Ventajas
- Es un proceso simple tanto para la modulación como para la demodulación.
- Los circuitos del transmisor y del receptor son simples y fáciles de construir.
- PAM puede generar otras señales de modulación de pulso y puede transmitir el mensaje al mismo tiempo.
Desventajas
- El ancho de banda debe ser grande para la modulación PAM de transmisión.
- El ruido será genial.
- La señal de amplitud de pulso varía, por lo que la potencia requerida para la transmisión será mayor.
Este artículo trata sobre la modulación de amplitud de pulso. Además, para cualquier ayuda sobre Proyectos electronicos o dudas con respecto a este artículo, puede contactarnos comentando en la sección de comentarios que figura a continuación.
