Pulse Position Modulation : Block Diagram, Circuit, Working, Generation na may PWM at Mga Application Nito

Pulse modulasyon (PM) ay isang uri ng modulasyon kung saan ang signal ay ipinapadala sa pulse form. Sa ganitong uri ng modulasyon, ang mga tuloy-tuloy na signal ay na-sample sa mga normal na pagitan, kaya ang modulasyon na pamamaraan na ito ay ginagamit upang magpadala ng analog na impormasyon. Ang pulse modulation ay inuri sa dalawang uri ng analog modulation at digital modulasyon . Ang analog modulation ay inuri sa tatlong uri ng PAM, PWM, at PPM samantalang ang digital modulation ay inuri sa pulse code at delta modulation. Kaya tinatalakay ng artikulong ito ang isang pangkalahatang-ideya ng isa sa mga uri ng modulasyon ng pulso lalo na - modulasyon ng posisyon ng pulso teorya o PPM.

Ano ang Pulse Position Modulation?

Ang modulasyon ng posisyon ng pulso ay isang uri ng analog modulation na nagbibigay-daan sa pagkakaiba-iba sa loob ng posisyon ng mga pulso batay sa amplitude ng sample na modulating signal ay tinatawag na PPM o Pulse Position Modulation. Sa ganitong uri ng modulasyon, ang amplitude at lapad ng mga pulso ay pinananatiling matatag at ang posisyon ng mga pulso iba-iba lamang.

Ang PPM technique ay nagpapahintulot sa mga computer na magpadala ng data sa pamamagitan lamang ng pagsukat sa oras na kinuha upang maabot ang bawat data packet sa computer. Kaya ay madalas na ginagamit sa loob ng optical na komunikasyon kung saan mayroong maliit na multi-pathway interference. Ang modulasyong ito ay ganap na nagpapadala ng mga digital na signal at hindi magagamit ng mga analog system. Nagpapadala ito ng simpleng data na hindi mahusay habang naglilipat ng mga file.

Upang malaman ang higit pa sa pagkakaiba sa pagitan ng PPM, PWM at PAM pindutin dito

Pulse Position Modulation Block Diagram

Ang pulse position modulation block diagram ay ipinapakita sa ibaba na bumubuo ng PPM signal. Alam namin na ang isang pulse position modulation signal ay madaling nabuo sa pamamagitan ng paggamit ng isang PWM signal. Kaya, dito sa o / p ng comparator, ipinapalagay namin na ang isang PWM signal ay nabuo na at ngayon kailangan naming gumawa ng isang PPM signal.

Sa block diagram sa itaas, isang PAM signal ay nabuo mula sa modulator isang beses, at higit pa, ito ay pinoproseso sa comparator upang makabuo ng isang PWM signal. Pagkatapos nito, ang output ng comparator ay ibibigay sa isang monostable multivibrator na negatibong gilid na na-trigger. Kaya, sa trailing edge ng PWM signal, mataas ang output ng monostable.

Kaya, ang isang pulso ng PPM signal ay nagsisimula sa trailing edge ng PWM signal. Dito, dapat tandaan na ang mataas na tagal ng output ay higit sa lahat ay nakasalalay sa mga bahagi ng RC ng multivibrator. Kaya ito ang pangunahing dahilan kung bakit nakakamit ang isang matatag na pulso ng lapad sa kaso ng signal ng PPM.

Ang trailing edge ng PWM signal ay lumilipat sa modulating signal, kaya sa shift na ito, ang mga pulso ng PPM ay magpapakita ng mga shift sa loob ng posisyon nito. Ang representasyon ng waveform ng signal ng PPM ay ipinapakita sa ibaba.

Sa itaas na waveform ng pulse position modulation, ang unang waveform ay ang message signal, ang pangalawang signal ay carrier signal at ang ikatlong signal ay ang PWM signal. Ang signal na ito ay itinuturing na isang sanggunian para sa pagbuo ng signal ng PPM tulad ng ipinapakita sa huling diagram. Sa mga waveform sa itaas, mapapansin natin na ang pagtatapos ng pulso ng PWM pati na rin ang panimulang punto ng pulso ng PPM ay nagtutugma, na ipinapakita sa may tuldok na linya.

Detection ng Pulse Position Modulation

Ang pagtuklas ng pulse position modulation block diagram ay ipinapakita sa ibaba. Sa sumusunod na block diagram, mapapansin natin na may kasama itong pulse generator, SR FF, reference pulse generator at isang PWM demodulator.

Ang signal ng PPM na ipinapadala mula sa modulation circuit ay madidistort sa ingay sa buong transmission. Kaya ang magulong signal na ito ay makakarating sa demodulator circuit. Ang pulse generator na ginamit sa circuit na ito ay gagawa ng pulsed waveform na may nakapirming tagal. Ang waveform na ito ay ibinibigay sa reset pin ng SR FF. Ang reference pulse generator ay gumagawa ng isang reference pulse na may isang nakapirming panahon kapag ang isang transmitted PPM signal ay ibinigay dito. Kaya ang reference pulse na ito ay ginagamit upang itakda ang SR FF. Sa output ng FF, ang mga set at reset na signal na ito ay bubuo ng PWM signal. Dagdag pa, pinoproseso ang signal na ito upang maibigay ang orihinal na signal ng mensahe.

Paano Gumagana ang Pulse Position Modulation?

Gumagana lang ang Pulse position modulation (PPM) sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga electrical, optical, o electromagnetic pulse sa isang computer/isa pang device para makipag-usap ng simpleng data. Kaya kailangan nitong i-coordinate ang parehong mga device sa isang katulad na orasan upang ma-decode nito ang data batay sa sandaling nai-broadcast ang mga pulso. Bilang kahalili, ang isa pang anyo ng PPM na tinatawag na differential pulse position modulation ay nagpapahintulot sa lahat ng signal na ma-encode depende sa hindi pagkakatulad sa pagitan ng mga oras ng broadcast. Nangangahulugan ito na ang isang receiving device ay kailangang subaybayan lamang ang hindi pagkakatulad sa mga oras ng pagdating upang ma-decode ang isang transmission.

Pulse Position Modulation Circuit

Sa pangkalahatan sa PPM, ang amplitude at lapad ng mga pulso ay pinananatiling stable samantalang ang pag-aayos ng bawat pulso na may reference sa reference na posisyon ng pulso ay binago batay sa instant sampled value ng modulating signal. Ang circuit diagram ng pulse position modulation na may 555 timer ay ipinapakita sa ibaba.

Ang circuit na ito ay maaaring itayo gamit ang iba't ibang mga elektronikong bahagi tulad ng 555 timer IC , resistors R1 at R2, Mga kapasitor tulad ng C2 at C3, at diode D1. Ibigay ang mga koneksyon ayon sa circuit na ibinigay sa ibaba.

Talaga, ang 555 IC ay isang monolitikong IC na available sa isang 8-pin na DIP package. Ito ay ginagamit sa maraming mga aplikasyon na ginamit bilang isang astabil multivibrator at bistable multivibrator upang makabuo ng triangular wave, square wave, atbp. Kaya, ang henerasyon ng PPM ay itinuturing din na isa sa mga aplikasyon ng 555 IC.

Tingnan natin kung paano nabuo ang signal ng PPM gamit ang nasa itaas na PPM circuit na may 555 IC. Para sa isang henerasyon ng mga PWM pulse at PPM pulse, ang 555 timer ay gumagana sa monostable mode. Ang monostable mode ay isa sa mga mode ng multivibrator. Ang mga multivibrator ay karaniwang mga electronic circuit na walang isa o dalawang matatag na estado. Batay sa mga matatag na estado, mayroong tatlong uri ng astabil, bistable at monostable na multivibrator.

Ang input PWM pulse ay inilapat sa pin2 ng 555 IC-like triggered input sa pamamagitan ng differentiator network na nabuo ng diode D1, risistor R, at capacitor C1. Ngayon batay sa natanggap na input sa pin2, ang output ay makukuha sa pin3 ng 555 timer IC. Ang output ay mananatiling mataas para sa tagal ng tagal ng panahon na napagpasyahan ng mga resistors R2 at C2 upang ang lapad at amplitude ng bawat pulso ay manatiling pare-pareho at makakakuha tayo ng signal ng PPM sa output.

Sa ganitong paraan, ang 555 timer IC ay ginagamit para sa pagbuo ng PPM signal.

Mga kalamangan

Ang mga pakinabang ng modulasyon ng posisyon ng pulso isama ang mga sumusunod.

• Ang PPM ay may pinakamaraming kahusayan sa kapangyarihan kumpara sa iba pang mga modulasyon.
• Ang modulasyon na ito ay may hindi gaanong stable na amplitude noise interference.
• Ang modulasyon na ito ay madaling naghihiwalay sa signal mula sa isang maingay na signal.
• Kailangan nito ng mas kaunting kapangyarihan kumpara sa PAM.
• Ang paghihiwalay ng signal at ingay ay napakasimple
• Ito ay may patuloy na ipinadala na output ng kuryente.
• Ang pamamaraan na ito ay simple upang hatiin ang signal mula sa isang maingay na signal.
• Nangangailangan ito ng mas kaunting kapangyarihan kumpara sa PAM at PDM dahil sa amplitude at maikling tagal ng pulso.
• Ang madaling pag-alis at paghihiwalay ng ingay ay napakadali sa ganitong uri ng modulasyon.
• Napakababa rin ng paggamit ng kuryente kumpara sa iba pang modulasyon dahil sa stable na pulse amplitude at lapad.
• Ang PPM ay nakikipag-usap lamang ng mga simpleng utos mula sa isang Tx hanggang sa isang Rx, kaya ito ay madalas na ginagamit sa magaan na mga aplikasyon dahil sa mababang mga pangangailangan ng system.

Mga disadvantages

Ang disadvantages ng pulse position modulation isama ang mga sumusunod.

• Napakakomplikado ng PPM.
• Nangangailangan ito ng mas maraming bandwidth para sa paghahatid kumpara sa PAM.
• Ito ay lubhang sensitibo sa multi-pathway interference tulad ng echoing na maaaring makaistorbo sa isang transmission sa pamamagitan ng pagbabago sa pagkakaiba sa oras ng pagdating ng bawat signal.
• Kinakailangan ang pag-synchronize sa pagitan ng transmitter at receiver na hindi magagawa sa bawat oras at nangangailangan kami ng nakalaang channel para dito.
• Ang mga espesyal na aparato ay kinakailangan para sa ganitong uri ng modulasyon.

Mga aplikasyon

Ang mga aplikasyon ng modulasyon ng posisyon ng pulso isama ang mga sumusunod.

• Ang PPM ay pangunahing ginagamit sa mga sistema ng telekomunikasyon at mga sistema ng kontrol sa trapiko sa himpapawid.
• Ginagamit ang modulasyong ito sa kontrol ng radyo, isang optical na sistema ng komunikasyon at mga aplikasyong militar.
• Ang pamamaraan na ito ay ginagamit sa mga eroplano, mga remote-controlled na kotse, tren, atbp.
• Ginagamit ang PPM sa hindi magkakaugnay na pagtuklas kung saan ang isang receiver ay hindi nangangailangan ng anuman Phase lock loop o PLL upang subaybayan ang yugto ng carrier.
• Ginagamit ito sa komunikasyong RF (radio frequency).
• Ginagamit din ito sa high-frequency, contactless smart card, radio frequency ID tag, atbp.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang-ideya ng modulasyon ng posisyon ng pulso – pagtatrabaho at mga aplikasyon nito. Narito ang isang tanong para sa iyo, ano ang PWM ?