पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन: ब्लॉक डायग्राम, सर्किट, वर्किंग, पीडब्लूएम और इसके अनुप्रयोगों के साथ जनरेशन

धड़कन मॉडुलन (पीएम) एक प्रकार का मॉड्यूलेशन है जहां सिग्नल पल्स फॉर्म में प्रसारित होता है। इस प्रकार के मॉडुलन में निरंतर संकेतों को सामान्य अंतराल पर नमूना लिया जाता है, इसलिए इस मॉड्यूलेशन तकनीक का उपयोग एनालॉग सूचना प्रसारित करने के लिए किया जाता है। पल्स मॉड्यूलेशन को दो प्रकार के एनालॉग मॉड्यूलेशन में वर्गीकृत किया गया है और डिजिटल मॉड्यूलेशन . एनालॉग मॉड्यूलेशन को तीन प्रकारों PAM, PWM और PPM में वर्गीकृत किया गया है जबकि डिजिटल मॉड्यूलेशन को पल्स कोड और डेल्टा मॉड्यूलेशन में वर्गीकृत किया गया है। तो यह लेख पल्स मॉड्यूलेशन के प्रकारों में से एक के अवलोकन पर चर्चा करता है - नाड़ी स्थिति मॉडुलन सिद्धांत या पीपीएम।

पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन क्या है?

पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन एक प्रकार का एनालॉग मॉड्यूलेशन है जो नमूना मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के आयाम के आधार पर दालों की स्थिति के भीतर भिन्नता की अनुमति देता है जिसे पीपीएम या पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन कहा जाता है। इस प्रकार के मॉडुलन में, दालों के आयाम और चौड़ाई को स्थिर रखा जाता है और दालों की स्थिति केवल विविध।

PPM तकनीक कंप्यूटर को प्रत्येक डेटा पैकेट तक कंप्यूटर तक पहुँचने में लगने वाले समय को माप कर डेटा संचारित करने की अनुमति देती है। तो ऑप्टिकल संचार के भीतर अक्सर उपयोग किया जाता है जहां छोटे मल्टी-पाथवे हस्तक्षेप होते हैं। यह मॉड्यूलेशन पूरी तरह से डिजिटल सिग्नल प्रसारित करता है और एनालॉग सिस्टम द्वारा इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है। यह सरल डेटा प्रसारित करता है जो फ़ाइलों को स्थानांतरित करते समय कुशल नहीं होता है।

पीपीएम, पीडब्लूएम और पीएएम के बीच अंतर के बारे में अधिक जानने के लिए यहां क्लिक करें

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन ब्लॉक डायग्राम

पल्स स्थिति मॉड्यूलेशन ब्लॉक आरेख नीचे दिखाया गया है जो पीपीएम सिग्नल उत्पन्न करता है। हम जानते हैं कि PWM सिग्नल का उपयोग करके एक पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन सिग्नल आसानी से उत्पन्न होता है। तो, यहाँ तुलनित्र के ओ/पी पर, हमने मान लिया है कि एक पीडब्लूएम सिग्नल पहले से ही उत्पन्न होता है और अब हमें एक पीपीएम सिग्नल का उत्पादन करना है।

उपरोक्त ब्लॉक आरेख में, एक पीएएम सिग्नल मॉड्यूलेटर से एक बार उत्पन्न होता है, और आगे, इसे पीडब्लूएम सिग्नल उत्पन्न करने के लिए तुलनित्र पर संसाधित किया जाता है। उसके बाद, तुलनित्र का आउटपुट एक मोनोस्टेबल मल्टीवीब्रेटर को दिया जाता है जो नकारात्मक बढ़त ट्रिगर होता है। इस प्रकार, PWM सिग्नल के अनुगामी किनारे के साथ, मोनोस्टेबल का आउटपुट उच्च हो जाता है।

इस प्रकार, PPM सिग्नल की एक पल्स PWM सिग्नल के अनुगामी किनारे से शुरू होती है। यहां, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च आउटपुट अवधि मुख्य रूप से मल्टीवीब्रेटर के आरसी घटकों पर निर्भर करती है। तो यही मुख्य कारण है कि पीपीएम सिग्नल के मामले में एक स्थिर चौड़ाई वाली पल्स प्राप्त की जाती है।

पीडब्लूएम सिग्नल का अनुगामी किनारा मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के माध्यम से बदलता है, इसलिए इस बदलाव के साथ, पीपीएम की दालें अपनी स्थिति के भीतर बदलाव दिखाएंगी। पीपीएम सिग्नल का तरंग प्रतिनिधित्व नीचे दिखाया गया है।

पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन के उपरोक्त वेवफॉर्म में, पहला वेवफॉर्म मैसेज सिग्नल है, दूसरा सिग्नल कैरियर सिग्नल है और तीसरा सिग्नल PWM सिग्नल है। इस सिग्नल को पीपीएम सिग्नल जनरेशन के लिए एक संदर्भ माना जाता है जैसा कि पिछले आरेख में दिखाया गया है। उपरोक्त तरंगों में, हम देख सकते हैं कि PWM पल्स का अंतिम बिंदु साथ ही साथ पीपीएम पल्स का शुरुआती बिंदु संयोग कर रहा है, जिसे बिंदीदार रेखा के साथ दिखाया गया है।

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन का पता लगाना

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन ब्लॉक आरेख का पता लगाना नीचे दिखाया गया है। निम्नलिखित ब्लॉक आरेख में, हम देख सकते हैं कि इसमें एक पल्स जनरेटर, SR FF, संदर्भ पल्स जनरेटर और एक PWM डेमोडुलेटर शामिल है।

पीपीएम सिग्नल जो मॉड्यूलेशन सर्किट से प्रसारित होता है, ट्रांसमिशन के दौरान शोर के साथ विकृत हो जाएगा। तो यह विकृत संकेत डेमोडुलेटर सर्किट तक पहुंच जाएगा। इस सर्किट में प्रयुक्त पल्स जनरेटर एक निश्चित अवधि के साथ स्पंदित तरंग का उत्पादन करेगा। यह वेवफ़ॉर्म SR FF के रीसेट पिन को दिया जाता है। संदर्भ पल्स जनरेटर एक निश्चित अवधि के साथ एक संदर्भ पल्स का उत्पादन करता है, जब उसे एक प्रेषित पीपीएम संकेत दिया जाता है। तो इस रेफरेंस पल्स का उपयोग SR FF को सेट करने के लिए किया जाता है। FF के आउटपुट पर, ये सेट और रीसेट सिग्नल PWM सिग्नल उत्पन्न करेंगे। इसके अलावा, इस सिग्नल को मूल संदेश सिग्नल देने के लिए प्रोसेस किया जाता है।

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन कैसे काम करता है?

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन (पीपीएम) सरल डेटा संचार करने के लिए कंप्यूटर/अन्य डिवाइस पर इलेक्ट्रिकल, ऑप्टिकल, या इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पल्स को ट्रांसमिट करके काम करता है। इसलिए इसे दोनों उपकरणों को एक समान घड़ी के साथ समन्वित करने की आवश्यकता है ताकि यह दालों के प्रसारित होने के आधार पर डेटा को डिकोड कर सके। वैकल्पिक रूप से, पीपीएम का एक और रूप जिसे डिफरेंशियल पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन कहा जाता है, प्रसारण समय के बीच असमानता के आधार पर सभी संकेतों को एन्कोड करने की अनुमति देता है। इसका मतलब यह है कि एक प्राप्त डिवाइस को ट्रांसमिशन को डीकोड करने के लिए आगमन के समय में केवल असमानता की निगरानी करनी पड़ती है।

पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन सर्किट

आम तौर पर पीपीएम में, पल्स के आयाम और चौड़ाई को स्थिर रखा जाता है, जबकि संदर्भ पल्स स्थिति के संदर्भ में प्रत्येक पल्स की व्यवस्था को मॉड्यूलेटिंग सिग्नल के तत्काल नमूना मूल्य के आधार पर संशोधित किया जाता है। 555 टाइमर के साथ पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन का सर्किट डायग्राम नीचे दिखाया गया है।

इस सर्किट को विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घटकों जैसे कि बनाया जा सकता है 555 टाइमर आईसी प्रतिरोधों R1 और R2, संधारित्र जैसे C2 और C3, और डायोड डी1. नीचे दिए गए परिपथ के अनुसार संयोजन दीजिए।

मूल रूप से, 555 आईसी एक मोनोलिथिक आईसी है जो 8-पिन डीआईपी पैकेज में उपलब्ध है। इसका उपयोग एक के रूप में उपयोग किए जाने वाले कई अनुप्रयोगों में किया जाता है अस्थिर बहुकंपित्र और बाइस्टेबल मल्टीवाइब्रेटर त्रिकोणीय तरंग, वर्ग तरंग आदि उत्पन्न करने के लिए, इसलिए, पीपीएम की पीढ़ी को भी 555 आईसी के अनुप्रयोगों में से एक माना जाता है।

आइए देखें कि 555 IC के साथ उपरोक्त PPM सर्किट का उपयोग करके PPM सिग्नल कैसे उत्पन्न होता है। PWM दालों और PPM दालों की पीढ़ी के लिए, 555 टाइमर मोनोस्टेबल मोड में काम करता है। मोनोस्टेबल मोड मल्टीवाइब्रेटर्स के तरीकों में से एक है। बहुकंपित्र आम तौर पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होते हैं जिनमें एक या दो स्थिर अवस्थाएँ नहीं होती हैं। स्थिर अवस्थाओं के आधार पर, तीन प्रकार के एस्टेबल, बिस्टेबल और मोनोस्टेबल मल्टीवाइब्रेटर होते हैं।

इनपुट PWM पल्स को डायोड D1, रेसिस्टर R, और कैपेसिटर C1 द्वारा गठित एक विभेदक नेटवर्क के माध्यम से 555 IC- जैसे ट्रिगर इनपुट के पिन 2 पर लागू किया जाता है। अब pin2 पर प्राप्त इनपुट के आधार पर 555 टाइमर IC के pin3 पर आउटपुट प्राप्त होगा। प्रतिरोधों R2 और C2 द्वारा तय की गई समयावधि की अवधि के लिए आउटपुट उच्च रहेगा ताकि प्रत्येक पल्स की चौड़ाई और आयाम स्थिर रहे और हमें आउटपुट पर एक PPM सिग्नल मिले।

इस तरह, पीपीएम सिग्नल उत्पन्न करने के लिए 555 टाइमर आईसी का उपयोग किया जाता है।

लाभ

पल्स पोजिशन मॉड्यूलेशन के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• अन्य मॉडुलन की तुलना में पीपीएम में सबसे अधिक शक्ति दक्षता है।
• इस मॉडुलन में कम स्थिर आयाम शोर हस्तक्षेप होता है।
• यह मॉड्यूलेशन सिग्नल को शोर सिग्नल से आसानी से अलग करता है।
• PAM की तुलना में इसे कम शक्ति की आवश्यकता होती है।
• सिग्नल और शोर का पृथक्करण अत्यंत सरल है
• इसमें निरंतर संचारित बिजली उत्पादन होता है।
• यह तकनीक शोर सिग्नल से सिग्नल को विभाजित करने के लिए आसान है।
• आयाम और कम अवधि की पल्स के कारण इसे PAM और PDM की तुलना में बहुत कम बिजली की आवश्यकता होती है।
• इस प्रकार के मॉडुलन में आसान शोर हटाना और अलग करना बेहद आसान है।
• स्थिर पल्स आयाम और चौड़ाई के कारण अन्य मॉड्यूलेशन की तुलना में बिजली का उपयोग भी बेहद कम है।
• पीपीएम एक टीएक्स से एक आरएक्स तक केवल सरल आदेशों का संचार करता है, इसलिए इसकी कम सिस्टम आवश्यकताओं के कारण इसे अक्सर हल्के अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

नुकसान

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• पीपीएम बहुत जटिल है।
• PAM की तुलना में इसे ट्रांसमिशन के लिए अधिक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है।
• यह प्रतिध्वनि जैसे मल्टी-पाथवे इंटरफेरेंस के प्रति बेहद संवेदनशील है जो प्रत्येक सिग्नल के आगमन के समय में अंतर को बदलकर एक संचरण को परेशान कर सकता है।
• ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच तुल्यकालन आवश्यक है जो हर बार संभव नहीं है और हमें इसके लिए एक समर्पित चैनल की आवश्यकता होती है।
• इस प्रकार के मॉडुलन के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है।

अनुप्रयोग

पल्स पोजीशन मॉड्यूलेशन के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• पीपीएम मुख्य रूप से दूरसंचार प्रणालियों और वायु यातायात नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।
• इस मॉड्यूलेशन का उपयोग रेडियो नियंत्रण, एक ऑप्टिकल संचार प्रणाली और सैन्य अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• इस तकनीक का उपयोग विमानों, रिमोट से चलने वाली कारों, ट्रेनों आदि में किया जाता है।
• पीपीएम का उपयोग असंगत पहचान में किया जाता है जहां रिसीवर को किसी की आवश्यकता नहीं होती है फेज लॉक लूप या पीएलएल वाहक के चरण को ट्रैक करने के लिए।
• इसका उपयोग RF (रेडियो फ्रीक्वेंसी) संचार में किया जाता है।
• इसका उपयोग हाई-फ्रीक्वेंसी, कॉन्टैक्टलेस स्मार्ट कार्ड, रेडियो फ्रीक्वेंसी आईडी टैग आदि में भी किया जाता है।

इस प्रकार, यह सब के बारे में है नाड़ी स्थिति मॉडुलन का अवलोकन - काम और उसके अनुप्रयोग। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, क्या है पीडब्लूएम ?