Modulação de pulso analógico
Após a modulação de onda contínua, a próxima divisão é a modulação de pulso. A modulação de pulso é dividida em modulação analógica e digital. As técnicas de modulação analógica são classificadas principalmente em modulação de amplitude de pulso, modulação de duração de pulso / modulação de largura de pulso e modulação de posição de pulso.
Modulação de amplitude de pulso
Pulse Amplitude Modulation (PAM) é um esquema de modulação analógica em que a amplitude da portadora de pulso varia proporcionalmente à amplitude instantânea do sinal de mensagem.
O sinal modulado por amplitude de pulso seguirá a amplitude do sinal original, à medida que o sinal traça o caminho de toda a onda. No PAM natural, um sinal amostrado na taxa de Nyquist é reconstruído, passando-o por um eficienteLow Pass Frequency (LPF) com frequência de corte exata
As figuras a seguir explicam a modulação de amplitude de pulso.
Embora o sinal PAM seja passado por um LPF, ele não pode recuperar o sinal sem distorção. Portanto, para evitar esse ruído, a amostragem de topo plano é feita conforme mostrado na figura a seguir.
Flat-top samplingé o processo no qual o sinal amostrado pode ser representado em pulsos para os quais a amplitude do sinal não pode ser alterada em relação ao sinal analógico a ser amostrado. Os topos da amplitude permanecem planos. Este processo simplifica o projeto do circuito.
Modulação de largura de pulso
Pulse Width Modulation (PWM) ou Pulse Duration Modulation (PDM) ou Pulse Time Modulation (PTM) é um esquema de modulação analógica em que a duração ou largura ou tempo da portadora de pulso varia proporcional à amplitude instantânea do sinal de mensagem.
A largura do pulso varia neste método, mas a amplitude do sinal permanece constante. Limitadores de amplitude são usados para tornar a amplitude do sinal constante. Esses circuitos cortam a amplitude, a um nível desejado e, portanto, o ruído é limitado.
As figuras a seguir explicam os tipos de modulações de largura de pulso.
Existem três variações de PWM. Eles são -
Sendo a borda dianteira do pulso constante, a borda traseira varia de acordo com o sinal de mensagem.
Sendo a borda posterior do pulso constante, a borda dianteira varia de acordo com o sinal de mensagem.
Sendo o centro do pulso constante, a borda de ataque e a borda de fuga variam de acordo com o sinal de mensagem.
Esses três tipos são mostrados na figura acima, com slots de temporização.
Modulação de posição de pulso
Pulse Position Modulation (PPM) é um esquema de modulação analógica em que a amplitude e a largura dos pulsos são mantidas constantes, enquanto a posição de cada pulso, em relação à posição de um pulso de referência, varia de acordo com o valor amostrado instantâneo do sinal de mensagem.
O transmissor deve enviar pulsos de sincronização (ou simplesmente pulsos de sincronização) para manter o transmissor e o receptor em sincronismo. Esses pulsos de sincronização ajudam a manter a posição dos pulsos. As figuras a seguir explicam a modulação de posição de pulso.
A modulação da posição de pulso é feita de acordo com o sinal modulado por largura de pulso. Cada trilha do sinal modulado por largura de pulso se torna o ponto de partida para os pulsos no sinal PPM. Portanto, a posição desses pulsos é proporcional à largura dos pulsos PWM.
Vantagem
Como a amplitude e largura são constantes, a potência manipulada também é constante.
Desvantagem
A sincronização entre o transmissor e o receptor é imprescindível.
Comparação entre PAM, PWM e PPM
A comparação entre os processos de modulação acima é apresentada em uma única tabela.
| PAM | PWM | PPM |
|---|---|---|
| A amplitude é variada | A largura é variada | A posição é variada |
| A largura de banda depende da largura do pulso | A largura de banda depende do tempo de subida do pulso | A largura de banda depende do tempo de subida do pulso |
| A potência do transmissor instantâneo varia com a amplitude dos pulsos | A potência do transmissor instantâneo varia com a amplitude e largura dos pulsos | A potência do transmissor instantâneo permanece constante com a largura dos pulsos |
| A complexidade do sistema é alta | A complexidade do sistema é baixa | A complexidade do sistema é baixa |
| A interferência de ruído é alta | A interferência de ruído é baixa | A interferência de ruído é baixa |
| É semelhante à modulação de amplitude | É semelhante à modulação de frequência | É semelhante à modulação de fase |