脈沖幅度調制的定義

在脈沖幅度調制（PAM）技術中，脈沖載波的幅度變化，該幅度與消息信號的瞬時幅度成比例。

脈沖幅度調制信號將跟隨原始信號的幅度，因為該信號會跟蹤整個波的路徑。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），可以重構以奈奎斯特速率采樣的信號。

PWM信號的寬度與比較器電平成比例，與斜坡信號的省略部分成正比。

下圖將幫助您更好地理解比較器如何產生PWM信號：

在此，第一張圖像（a）顯示了正弦調制信號的波形，第二張圖像（b）顯示了脈沖載波。調制后，將生成PAM信號，如（c）所示。當該PAM信號加上（d）中所示的斜坡信號時，將其與圖（e）中所示的比較器的參考電壓進行比較。

最后，圖（f）顯示了PWM信號。

我們已經提到過，脈沖的寬度直接取決于比較器電平以上的波形部分。

這就是產生脈沖寬度調制信號的方式。

檢測PWM信號

下圖顯示了PWM檢測電路，該電路提供來自已調制信號的原始消息信號。

眾所周知，在信號傳輸過程中，一些噪聲會添加到PWM信號中。因此，首先要消除在發射信號中引入的噪聲，將輸入信號饋送到脈沖發生器。這將重新生成PWM信號。

然后，將這個再生的PWM脈沖提供給參考脈沖發生器，該參考脈沖發生器將產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發生器，后者產生恒定斜率的斜坡信號，其持續時間類似于脈沖持續時間。因此，我們具有與PWM脈沖寬度成比例的斜坡信號高度。

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

然后將此PAM信號提供給LPF，以便從已調制信號中生成原始消息信號。

下圖將為您提供PWM檢測過程的波形表示。

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

斜坡發生器的操作在（iii）中顯示，而（iv）顯示了參考脈沖發生器的輸出。（v）中示出了求和操作和截斷信號。

PWM波形的頻譜

PWM信號的頻譜如下所示

在此，調制信號是具有頻率f?_m的正弦信號。因此，所表示的頻譜顯示了調制頻率fm以及幾個邊帶。

噪聲對脈沖Duartion調制的影響

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

因此，原始信息在傳輸期間不會受到噪聲的影響。從而顯示出抗噪聲影響的能力。

脈寬調制的優點

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信號重構PWM信號有些容易。
3. 傳輸和接收不需要同步。

脈寬調制的缺點

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

脈寬調制的應用

它用于電信，光的亮度控制或風扇的速度控制等。

下圖說明了脈沖幅度調制。

盡管PAM信號通過LPF，但無法恢復信號而不會失真。因此，為避免這種噪聲，請使用平頂采樣。下圖顯示了平頂PAM信號。

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，對于該脈沖，不能相對于要采樣的模擬信號改變信號的幅度。振幅的頂部保持平坦。該過程簡化了電路設計。

脈沖寬度調制

在脈沖寬度調制（PWM）或脈沖持續時間調制（PDM）或脈沖時間調制（PTM）技術中，脈沖載波的寬度或持續時間或時間會變化，與消息信號的瞬時幅度成正比。

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

下圖說明了脈沖寬度調制的類型。

PWM有三種類型。

• 脈沖的上升沿是恒定的，下降沿根據消息信號而變化。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，上升沿根據消息信號而變化。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消息信號而變化。上圖所示的（c）表示這種類型的PWM的波形。

脈沖位置調制 PPM是什么？

脈沖位置調制（PPM）是一種模擬調制方案，其中，脈沖的幅度和寬度保持恒定，而每個脈沖的位置（相對于參考脈沖的位置）根據其瞬時采樣值而變化。消息信號。

發送器必須發送同步脈沖（或簡單地說是同步脈沖），以使發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。下圖說明了脈沖位置調制。

根據脈沖寬度調制信號完成脈沖位置調制。脈沖寬度調制信號的每個后沿都成為PPM信號中脈沖的起點。因此，這些脈沖的位置與PWM脈沖的寬度成比例。

優勢

由于幅度和寬度恒定，因此處理的功率也恒定。

壞處

發送器和接收器之間的同步是必須的。

PAM，PWM和PPM之間的區別

下表介紹了三種調制技術之間的區別。