PWM是什么意思,它和PDM、PTM有什么区别

脉冲幅度调制的定义

在脉冲幅度调制（PAM）技术中，脉冲载波的幅度变化，该幅度与消息信号的瞬时幅度成比例。

脉冲幅度调制信号将跟随原始信号的幅度，因为该信号会跟踪整个波的路径。在自然PAM中，通过以精确截止频率传递有效的低通滤波器（LPF），可以重构以奈奎斯特速率采样的信号。

PWM信号的宽度与比较器电平成比例，与斜坡信号的省略部分成正比。

下图将帮助您更好地理解比较器如何产生PWM信号：

在此，第一张图像（a）显示了正弦调制信号的波形，第二张图像（b）显示了脉冲载波。调制后，将生成PAM信号，如（c）所示。当该PAM信号加上（d）中所示的斜坡信号时，将其与图（e）中所示的比较器的参考电压进行比较。

最后，图（f）显示了PWM信号。

我们已经提到过，脉冲的宽度直接取决于比较器电平以上的波形部分。

这就是产生脉冲宽度调制信号的方式。

检测PWM信号

下图显示了PWM检测电路，该电路提供来自已调制信号的原始消息信号。

众所周知，在信号传输过程中，一些噪声会添加到PWM信号中。因此，首先要消除在发射信号中引入的噪声，将输入信号馈送到脉冲发生器。这将重新生成PWM信号。

然后，将这个再生的PWM脉冲提供给参考脉冲发生器，该参考脉冲发生器将产生具有恒定振幅和恒定宽度的脉冲。

再生的脉冲也被提供给斜坡信号发生器，后者产生恒定斜率的斜坡信号，其持续时间类似于脉冲持续时间。因此，我们具有与PWM脉冲宽度成比例的斜坡信号高度。

然后将恒定幅度脉冲提供给求和单元，以便与斜坡信号相加。然后将相加后的输出馈送到限幅器，限幅器将信号限幅至其阈值，从而在其输出端生成PAM信号。

然后将此PAM信号提供给LPF，以便从已调制信号中生成原始消息信号。

下图将为您提供PWM检测过程的波形表示。

第一个图像（i）显示了扭曲的PWM波，下一个图像（ii）显示了再生的PWM脉冲。

斜坡发生器的操作在（iii）中显示，而（iv）显示了参考脉冲发生器的输出。（v）中示出了求和操作和截断信号。

PWM波形的频谱

PWM信号的频谱如下所示

在此，调制信号是具有频率f _m的正弦信号。因此，所表示的频谱显示了调制频率fm以及几个边带。

噪声对脉冲Duartion调制的影响

正如我们已经讨论的那样，信息内容存在于脉冲的宽度中，而不存在于振幅中。我们还知道，噪声会随脉冲信号的幅度而增加，从而引起一定的变化。

因此，原始信息在传输期间不会受到噪声的影响。从而显示出抗噪声影响的能力。

脉宽调制的优点

1. 与PAM相比，它更不受通道噪声的影响。
2. 由于噪声增加了幅度，因此从失真的PWM信号重构PWM信号有些容易。
3. 传输和接收不需要同步。

脉宽调制的缺点

1. 由于脉冲宽度的变化，还注意到发射功率的变化。
2. PWM时的带宽要求比PAM稍大。

脉宽调制的应用

它用于电信，光的亮度控制或风扇的速度控制等。

下图说明了脉冲幅度调制。

尽管PAM信号通过LPF，但无法恢复信号而不会失真。因此，为避免这种噪声，请使用平顶采样。下图显示了平顶PAM信号。

平顶采样是这样的过程，在该过程中，可以以脉冲表示采样信号，对于该脉冲，不能相对于要采样的模拟信号改变信号的幅度。振幅的顶部保持平坦。该过程简化了电路设计。

脉冲宽度调制

在脉冲宽度调制（PWM）或脉冲持续时间调制（PDM）或脉冲时间调制（PTM）技术中，脉冲载波的宽度或持续时间或时间会变化，与消息信号的瞬时幅度成正比。

脉冲的宽度以这种方法变化，但是信号的幅度保持恒定。幅度限制器用于使信号的幅度恒定。这些电路将幅度钳位到期望的水平，因此噪声受到限制。

下图说明了脉冲宽度调制的类型。

PWM有三种类型。

• 脉冲的上升沿是恒定的，下降沿根据消息信号而变化。在上图中，这种类型的PWM的波形表示为（a）。
• 脉冲的后沿是恒定的，上升沿根据消息信号而变化。在上图中，这种类型的PWM的波形表示为（b）。
• 脉冲的中心是恒定的，上升沿和下降沿根据消息信号而变化。上图所示的（c）表示这种类型的PWM的波形。

脉冲位置调制 PPM是什么？

脉冲位置调制（PPM）是一种模拟调制方案，其中，脉冲的幅度和宽度保持恒定，而每个脉冲的位置（相对于参考脉冲的位置）根据其瞬时采样值而变化。消息信号。

发送器必须发送同步脉冲（或简单地说是同步脉冲），以使发送器和接收器保持同步。这些同步脉冲有助于保持脉冲的位置。下图说明了脉冲位置调制。

根据脉冲宽度调制信号完成脉冲位置调制。脉冲宽度调制信号的每个后沿都成为PPM信号中脉冲的起点。因此，这些脉冲的位置与PWM脉冲的宽度成比例。

优势

由于幅度和宽度恒定，因此处理的功率也恒定。

坏处

发送器和接收器之间的同步是必须的。

PAM，PWM和PPM之间的区别

下表介绍了三种调制技术之间的区别。