نبض تعديل (PM) هو أحد أنواع التشكيل حيث يتم إرسال الإشارة في شكل نبضي. في هذا النوع من التشكيل ، يتم أخذ عينات من الإشارات المستمرة على فترات منتظمة ، لذلك تُستخدم تقنية التعديل هذه لنقل المعلومات التناظرية. يتم تصنيف تعديل النبض إلى نوعين من التعديل التناظري و التعديل الرقمي . يُصنف التعديل التناظري إلى ثلاثة أنواع PAM و PWM و PPM بينما يُصنف التعديل الرقمي إلى كود نبضي وتعديل دلتا. لذلك تتناول هذه المقالة نظرة عامة على أحد أنواع تعديل النبض وهو - تعديل موضع النبض نظرية أو PPM.
ما هو تعديل موضع النبض؟
يعد تعديل موضع النبضة أحد أنواع التعديل التناظري الذي يسمح بالتباين في موضع النبضات بناءً على سعة إشارة التحوير التي تم أخذ عينات منها يسمى PPM أو تعديل موضع النبض. في هذا النوع من التعديل ، يتم الاحتفاظ بسعة وعرض النبضات ثابتة وموضع النبضات متنوع فقط.
تسمح تقنية PPM لأجهزة الكمبيوتر بنقل البيانات ببساطة عن طريق قياس الوقت المستغرق للوصول إلى كل حزمة بيانات إلى الكمبيوتر. لذلك يتم استخدامه بشكل متكرر في الاتصالات الضوئية حيث يوجد تداخل صغير متعدد المسارات. ينقل هذا التعديل الإشارات الرقمية تمامًا ولا يمكن استخدامه بواسطة الأنظمة التناظرية. ينقل بيانات بسيطة غير فعالة أثناء نقل الملفات.
لمعرفة المزيد عن الفرق بين PPM و PWM و PAM انقر هنا
مخطط كتلة تعديل موضع النبض
يظهر أدناه مخطط كتلة تعديل موضع النبضة والذي يولد إشارة PPM. نحن نعلم أن إشارة تعديل موضع النبضة يتم إنشاؤها بسهولة باستخدام إشارة PWM. لذلك ، هنا في o / p للمقارنة ، افترضنا أنه تم إنشاء إشارة PWM بالفعل وعلينا الآن إنتاج إشارة PPM.
في الرسم البياني أعلاه ، يتم إنشاء إشارة PAM من المغير مرة واحدة ، علاوة على ذلك ، تتم معالجتها عند المقارنة لإنتاج إشارة PWM. بعد ذلك ، يتم إخراج ناتج المقارنة إلى هزاز متعدد أحادي الاستقرار يتم تشغيله بالحافة السلبية. وبالتالي ، مع الحافة الخلفية لإشارة PWM ، يرتفع خرج الصابغ الأحادي.
وهكذا ، تبدأ نبضة إشارة PPM بالحافة الخلفية لإشارة PWM. هنا ، تجدر الإشارة إلى أن مدة الإخراج العالية تعتمد بشكل أساسي على مكونات RC الخاصة بالهزاز المتعدد. لذلك هذا هو السبب الرئيسي لتحقيق نبضة عرض مستقرة في حالة إشارة PPM.
تنتقل الحافة الخلفية لإشارة PWM من خلال إشارة التعديل ، لذلك مع هذا التحول ، ستظهر نبضات PPM تحولات في موضعها. يظهر تمثيل الموجي لإشارة PPM أدناه.
في الشكل الموجي أعلاه لتعديل موضع النبضة ، يكون شكل الموجة الأول هو إشارة الرسالة ، والإشارة الثانية هي إشارة الناقل والإشارة الثالثة هي إشارة PWM. تعتبر هذه الإشارة مرجعًا لتوليد إشارة PPM كما هو موضح في الرسم البياني الأخير. في الأشكال الموجية أعلاه ، يمكننا أن نلاحظ أن نقطة نهاية نبضة PWM فضلا عن نقطة انطلاق نبض جزء في المليون يتزامن ، وهو ما يظهر بالخط المنقط.
كشف تعديل موضع النبض
يتم عرض الكشف عن مخطط كتلة تعديل موضع النبض أدناه. في الرسم البياني التالي ، يمكننا أن نلاحظ أنه يتضمن مولد النبض ، SR FF ، مولد النبض المرجعي ومزيل تشكيل PWM.
سوف تتشوه إشارة PPM التي يتم إرسالها من دائرة التعديل مع الضوضاء طوال عملية الإرسال. لذلك ستصل هذه الإشارة المشوهة إلى دائرة المستخلص. سينتج مولد النبض المستخدم في هذه الدائرة شكل موجة نبضية بمدة ثابتة. يتم إعطاء شكل الموجة هذا إلى دبوس إعادة تعيين SR FF. ينتج مولد النبض المرجعي نبضة مرجعية بفترة ثابتة بمجرد إرسال إشارة PPM. لذلك يتم استخدام هذا النبضة المرجعية لضبط SR FF. عند إخراج FF ، ستولد إشارات الضبط وإعادة التعيين إشارة PWM. علاوة على ذلك ، تتم معالجة هذه الإشارة لإعطاء إشارة الرسالة الأصلية.
كيف يعمل تعديل موضع النبض؟
يعمل تعديل موضع النبضة (PPM) ببساطة عن طريق إرسال النبضات الكهربائية أو الضوئية أو الكهرومغناطيسية إلى جهاز كمبيوتر / جهاز آخر لتوصيل البيانات البسيطة. لذلك فهي بحاجة إلى تنسيق كلا الجهازين مع ساعة مماثلة بحيث تقوم بفك تشفير البيانات بناءً على ما يتم بث النبضات. بالتناوب ، هناك شكل آخر من PPM يسمى تعديل موضع النبض التفاضلي يسمح بتشفير جميع الإشارات اعتمادًا على الاختلاف بين أوقات البث. هذا يعني أن جهاز الاستقبال يجب أن يراقب فقط الاختلاف في أوقات الوصول لفك تشفير الإرسال.
دائرة تعديل موضع النبض
بشكل عام في PPM ، يتم الاحتفاظ بسعة وعرض النبضات مستقرة بينما يتم تعديل ترتيب كل نبضة بالإشارة إلى موضع النبض المرجعي بناءً على قيمة العينة الفورية للإشارة المعدلة. يظهر الرسم التخطيطي لتعديل موضع النبضة باستخدام مؤقت 555 أدناه.
يمكن بناء هذه الدائرة بمكونات إلكترونية مختلفة مثل 555 الموقت IC ، المقاومات R1 و R2 ، المكثفات مثل C2 و C3 و الصمام الثنائي D1. أعط التوصيلات حسب الدائرة الموضحة أدناه.
في الأساس ، 555 إيك عبارة عن دائرة متكاملة متجانسة متوفرة في حزمة DIP ذات 8 أسنان. يتم استخدامه في العديد من التطبيقات المستخدمة كملف multivibrator مستقر و متعدد الهزاز ثنائي الاستقرار لتوليد الموجة المثلثية ، الموجة المربعة ، إلخ. لذا ، فإن توليد PPM يعتبر أيضًا أحد تطبيقات 555 IC.
دعونا نرى كيف يتم إنشاء إشارة PPM باستخدام دائرة PPM أعلاه مع 555 IC. لجيل من نبضات PWM ونبضات PPM ، يعمل المؤقت 555 في الوضع الأحادي. الوضع الأحادي هو أحد أوضاع أجهزة الهزاز المتعددة. أجهزة الضرب المتعددة هي بشكل عام دوائر إلكترونية ليس لها حالة واحدة أو حالتان مستقرتان. بناءً على الحالات المستقرة ، هناك ثلاثة أنواع من الهزازات المتعددة المستقرة ، والثابتة ، والثابتة.
يتم تطبيق نبضة PWM المدخلة على المدخلات المشغلة pin2 من 555 IC من خلال شبكة تفاضل مكونة من الصمام الثنائي D1 والمقاوم R والمكثف C1. الآن استنادًا إلى المدخلات المستلمة في pin2 ، سيتم الحصول على الإخراج عند pin3 لـ 555 timer IC. سيظل الناتج مرتفعًا طوال الفترة الزمنية التي تحددها المقاومات R2 و C2 بحيث يظل عرض وسعة كل نبضة ثابتة وسنحصل على إشارة PPM عند الخرج.
بهذه الطريقة ، يتم استخدام المؤقت 555 IC لتوليد إشارة PPM.
مزايا
ال مزايا تعديل موضع النبض تشمل ما يلي.
- يتمتع PPM بأكبر قدر من كفاءة الطاقة مقارنة بالتعديلات الأخرى.
- هذا التعديل له تداخل ضوضاء بسعة أقل استقرارًا.
- يفصل هذا التعديل الإشارة بسهولة عن الإشارة المزعجة.
- يحتاج إلى طاقة أقل مقارنة بـ PAM.
- فصل الإشارة والضوضاء بسيط للغاية
- لديها انتاج ثابت من الطاقة المرسلة.
- هذه التقنية بسيطة لتقسيم الإشارة من إشارة صاخبة.
- يحتاج إلى طاقة أقل للغاية مقارنة بـ PAM & PDM بسبب السعة وقصر النبض.
- من السهل جدًا إزالة الضوضاء وفصلها في هذا النوع من التعديل.
- كما أن استخدام الطاقة منخفض للغاية مقارنة بالتشكيلات الأخرى بسبب ثبات سعة النبض وعرضه.
- ينقل PPM أوامر بسيطة فقط من Tx إلى Rx ، لذلك يتم استخدامه بشكل متكرر في التطبيقات خفيفة الوزن بسبب ضروريات النظام المنخفضة.
سلبيات
ال مساوئ تعديل موضع النبض تشمل ما يلي.
- PPM معقد للغاية.
- يحتاج إلى مزيد من عرض النطاق الترددي للإرسال مقارنة بـ PAM.
- إنه حساس للغاية للتداخل متعدد المسارات مثل الصدى الذي يمكن أن يزعج الإرسال عن طريق تغيير الاختلاف في أوقات وصول كل إشارة.
- التزامن ضروري بين المرسل والمستقبل وهو أمر غير ممكن في كل مرة ونحتاج إلى قناة مخصصة لذلك.
- مطلوب أجهزة خاصة لهذا النوع من التعديل.
التطبيقات
ال تطبيقات تعديل موضع النبض تشمل ما يلي.
- يستخدم PPM بشكل أساسي في أنظمة الاتصالات وأنظمة التحكم في الحركة الجوية.
- يستخدم هذا التعديل في التحكم اللاسلكي ونظام الاتصال البصري والتطبيقات العسكرية.
- تُستخدم هذه التقنية في الطائرات والسيارات التي يتم التحكم فيها عن بُعد والقطارات وما إلى ذلك.
- يُستخدم PPM في الكشف غير المتماسك في أي مكان لا يتطلب جهاز الاستقبال أيًا منه حلقة قفل المرحلة أو PLL لتتبع مرحلة الناقل.
- يتم استخدامه في اتصالات الترددات اللاسلكية (ترددات الراديو).
- يتم استخدامه أيضًا في البطاقات الذكية عالية التردد وغير التلامسية وعلامات معرف تردد الراديو ، إلخ.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن نظرة عامة على تعديل موضع النبض - العمل وتطبيقاته. هنا سؤال لك ما هو PWM ؟
