4. 펄스 변조 회로와 복조 회로

(1) 펄스 변조의 개요

[1] 펄스 변조의 종류

① 펄스파의 조작 방법에 따른 분류

펄스 변조	연속 레벨 변조	펄스 진폭 변조(PAM)
		펄스 폭 변조(PWM)
		펄스 위상 변조(PPM)
		펄스 주파수 변조(PFM)
	불연속 레벨 변조	펄스 수 변조(PNM)
		펄스 부호 변조(PCM)
		델타 변조(ΔM)

② 대표적인 펄스 변조 파형
<그림 6-20>

[2] 표본화 정리

① 표본화 : 신호의 진폭을 신호의 주기 보다 ½이하로 짧은 주기를 가지는 펄스파를 사용하여 일정한 주기로 잘라서 진폭이 원래의 신호 진폭에 따라 변화되는 새로운 펄스 열을 만드는 과정.
② 표본화 주파수 : 표본화를 위해 자르는 주파수. 이 주파수의 주기를 표본화 주기라 함. f₀=1/T[㎐] ③ 표본화 정리 : 신호를 표본화할 때 원래의 신호를 완전히 재현시키려면, 신호에 포함된 최고 주파수의 2배 이상의 주파수로 표본화함. f₀≥2f_m
<그림 6-21>

[3] 펄스 변조 방식

☞ 펄스 변조 : 표본화 신호(펄스파)를 원래의 신호 모양에 따라서 조작하는 것.

① 펄스 진폭 변조 : 신호 레벨에 따라 펄스의 진폭을 변화시킴.
② 펄스 폭 변조 : 신호 레벨에 딸라 펄스폭(pulse duration)을 변화시킴.
③ 펄스 위상 변조 : 신호 레벨에 따라 펄스의 위상이 변함.
④ 펄스 주파수 변조 : 신호 레벨에 따라 주파수가 변화됨. 신호 레벨이 크면 펄스 주기가 짧아지고 주파수가 높아짐.
⑤ 펄스 수 변조 : 신호 레벨에 따라서 펄스 수를 변화시키는 것.
⑥ 펄스 부호 변조 : 신호 레벨에 따라 펄스 열의 유무를 변화시키는 것. 각 표본별로 그 신호 레벨을 일정 비트를 가지는 2진 부호로 바꾸어 부호화함.
⑦ 델타 변조 : 신호 레벨을 일정한 계단파에 근사화시켜 레벨이 커져 갈 때는 양의 펄스로, 작아져 갈 때는 음의 펄스로 바꿈.
<그림 6-22>

(2) 펄스 변조 회로

[1] 표본화의 PAM 변조 회로

① 원래의 신호를 표본화 하는 회로는 그대로 PAM 변조 회로가 된다.
<그림 6-23>

[2] 펄스 폭 변조

① 신호파에 톱날파를 가해서 이것을 일정한 레벨로 자른 다음 증폭해서 만든다.
<그림 6-24>

[3] 펄스 위상 변조파의 발생

① 신호파의 레벨에 대응시켜 펄스의 위상을 변화시키는 PPM파는 먼저 PWM 벼조 회로로써 PWM 파를 만든다.
② 다음 PWM파를 미분한 다음 다이오드로 양의 펄스만을 출력시켜서 만든다.
<그림 6-25>

[4] 펄스 주파수 변조파의 발생

① 아날로그 변조에서 주파수 변조와 위상 변조의 경우와 같이 신호를 적분 회로를 통해서 PPM 회로에 가하면 PFM파가 얻어진다.
<그림 6-26>

(3) 펄스 복조 회로

☞펄스 복조 회로 : 수신측에서 수신한 펄스파에서 신호분(정보)을 빼내는 회로.

[1] 펄스 진폭 변조파의 복조 회로

① PAM파는 저역필터(적분회로)로 복조할 수 있다.
② 주파수 성분에 대해 생각하면 PAM파의 고주파 성분(펄스)이 콘덴서를 통해 접지로 흐르고 남은 신호분을 출력 단자에서 빼낼 수 있도록 한 것이다.
<그림 6-27>

[2] 펄스 폭 변조파의 복조 회로

① PWM파의 복조도 PAM과 같이 적분 회로로 할 수 있다.
<그림 6-28>

[3] 펄스 위상 변조파의 복조 회로

① PPM파를 PAM파로 변환하고, PAM 복조 회로로 신호파를 빼냄.
<그림 6-30>

[4] 펄스 주파수 변조파의 복조 회로

① PPM과 같게 해서 신호파를 빼냄.

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