脈沖幅度調(diào)制的定義

在脈沖幅度調(diào)制（PAM）技術(shù)中，脈沖載波的幅度變化，該幅度與消息信號(hào)的瞬時(shí)幅度成比例。

脈沖幅度調(diào)制信號(hào)將跟隨原始信號(hào)的幅度，因?yàn)樵撔盘?hào)會(huì)跟蹤整個(gè)波的路徑。在自然PAM中，通過以精確截止頻率傳遞有效的低通濾波器（LPF），可以重構(gòu)以奈奎斯特速率采樣的信號(hào)。

PWM信號(hào)的寬度與比較器電平成比例，與斜坡信號(hào)的省略部分成正比。

下圖將幫助您更好地理解比較器如何產(chǎn)生PWM信號(hào)：

在此，第一張圖像（a）顯示了正弦調(diào)制信號(hào)的波形，第二張圖像（b）顯示了脈沖載波。調(diào)制后，將生成PAM信號(hào)，如（c）所示。當(dāng)該P(yáng)AM信號(hào)加上（d）中所示的斜坡信號(hào)時(shí)，將其與圖（e）中所示的比較器的參考電壓進(jìn)行比較。

最后，圖（f）顯示了PWM信號(hào)。

我們已經(jīng)提到過，脈沖的寬度直接取決于比較器電平以上的波形部分。

這就是產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的方式。

檢測(cè)PWM信號(hào)

下圖顯示了PWM檢測(cè)電路，該電路提供來(lái)自已調(diào)制信號(hào)的原始消息信號(hào)。

眾所周知，在信號(hào)傳輸過程中，一些噪聲會(huì)添加到PWM信號(hào)中。因此，首先要消除在發(fā)射信號(hào)中引入的噪聲，將輸入信號(hào)饋送到脈沖發(fā)生器。這將重新生成PWM信號(hào)。

然后，將這個(gè)再生的PWM脈沖提供給參考脈沖發(fā)生器，該參考脈沖發(fā)生器將產(chǎn)生具有恒定振幅和恒定寬度的脈沖。

再生的脈沖也被提供給斜坡信號(hào)發(fā)生器，后者產(chǎn)生恒定斜率的斜坡信號(hào)，其持續(xù)時(shí)間類似于脈沖持續(xù)時(shí)間。因此，我們具有與PWM脈沖寬度成比例的斜坡信號(hào)高度。

然后將恒定幅度脈沖提供給求和單元，以便與斜坡信號(hào)相加。然后將相加后的輸出饋送到限幅器，限幅器將信號(hào)限幅至其閾值，從而在其輸出端生成PAM信號(hào)。

然后將此PAM信號(hào)提供給LPF，以便從已調(diào)制信號(hào)中生成原始消息信號(hào)。

下圖將為您提供PWM檢測(cè)過程的波形表示。

第一個(gè)圖像（i）顯示了扭曲的PWM波，下一個(gè)圖像（ii）顯示了再生的PWM脈沖。

斜坡發(fā)生器的操作在（iii）中顯示，而（iv）顯示了參考脈沖發(fā)生器的輸出。（v）中示出了求和操作和截?cái)嘈盘?hào)。

PWM波形的頻譜

PWM信號(hào)的頻譜如下所示

在此，調(diào)制信號(hào)是具有頻率f?_m的正弦信號(hào)。因此，所表示的頻譜顯示了調(diào)制頻率fm以及幾個(gè)邊帶。

噪聲對(duì)脈沖Duartion調(diào)制的影響

正如我們已經(jīng)討論的那樣，信息內(nèi)容存在于脈沖的寬度中，而不存在于振幅中。我們還知道，噪聲會(huì)隨脈沖信號(hào)的幅度而增加，從而引起一定的變化。

因此，原始信息在傳輸期間不會(huì)受到噪聲的影響。從而顯示出抗噪聲影響的能力。

脈寬調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)

1. 與PAM相比，它更不受通道噪聲的影響。
2. 由于噪聲增加了幅度，因此從失真的PWM信號(hào)重構(gòu)PWM信號(hào)有些容易。
3. 傳輸和接收不需要同步。

脈寬調(diào)制的缺點(diǎn)

1. 由于脈沖寬度的變化，還注意到發(fā)射功率的變化。
2. PWM時(shí)的帶寬要求比PAM稍大。

脈寬調(diào)制的應(yīng)用

它用于電信，光的亮度控制或風(fēng)扇的速度控制等。

下圖說(shuō)明了脈沖幅度調(diào)制。

盡管PAM信號(hào)通過LPF，但無(wú)法恢復(fù)信號(hào)而不會(huì)失真。因此，為避免這種噪聲，請(qǐng)使用平頂采樣。下圖顯示了平頂PAM信號(hào)。

平頂采樣是這樣的過程，在該過程中，可以以脈沖表示采樣信號(hào)，對(duì)于該脈沖，不能相對(duì)于要采樣的模擬信號(hào)改變信號(hào)的幅度。振幅的頂部保持平坦。該過程簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。

脈沖寬度調(diào)制

在脈沖寬度調(diào)制（PWM）或脈沖持續(xù)時(shí)間調(diào)制（PDM）或脈沖時(shí)間調(diào)制（PTM）技術(shù)中，脈沖載波的寬度或持續(xù)時(shí)間或時(shí)間會(huì)變化，與消息信號(hào)的瞬時(shí)幅度成正比。

脈沖的寬度以這種方法變化，但是信號(hào)的幅度保持恒定。幅度限制器用于使信號(hào)的幅度恒定。這些電路將幅度鉗位到期望的水平，因此噪聲受到限制。

下圖說(shuō)明了脈沖寬度調(diào)制的類型。

PWM有三種類型。

• 脈沖的上升沿是恒定的，下降沿根據(jù)消息信號(hào)而變化。在上圖中，這種類型的PWM的波形表示為（a）。
• 脈沖的后沿是恒定的，上升沿根據(jù)消息信號(hào)而變化。在上圖中，這種類型的PWM的波形表示為（b）。
• 脈沖的中心是恒定的，上升沿和下降沿根據(jù)消息信號(hào)而變化。上圖所示的（c）表示這種類型的PWM的波形。

脈沖位置調(diào)制 PPM是什么？

脈沖位置調(diào)制（PPM）是一種模擬調(diào)制方案，其中，脈沖的幅度和寬度保持恒定，而每個(gè)脈沖的位置（相對(duì)于參考脈沖的位置）根據(jù)其瞬時(shí)采樣值而變化。消息信號(hào)。

發(fā)送器必須發(fā)送同步脈沖（或簡(jiǎn)單地說(shuō)是同步脈沖），以使發(fā)送器和接收器保持同步。這些同步脈沖有助于保持脈沖的位置。下圖說(shuō)明了脈沖位置調(diào)制。

根據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)完成脈沖位置調(diào)制。脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的每個(gè)后沿都成為PPM信號(hào)中脈沖的起點(diǎn)。因此，這些脈沖的位置與PWM脈沖的寬度成比例。

優(yōu)勢(shì)

由于幅度和寬度恒定，因此處理的功率也恒定。

壞處

發(fā)送器和接收器之間的同步是必須的。

PAM，PWM和PPM之間的區(qū)別

下表介紹了三種調(diào)制技術(shù)之間的區(qū)別。