PCM Modulator5-1: Tujuan Kurikulum

1. Untuk memahami teori operasi pulsa kode modulasi (PCM).2. Untuk memahami teori rangkaian modulasi PCM.3. Untuk merancang dan melaksanakan modulator PCM.4. Pengukuran dan penyesuaian delta modulator.

5-2: Kurikulum Teori

Operasi Teori PCM ModulationModulasi PCM adalah jenis sumber coding. Yang dimaksud dengan sumber coding adalah konversi dari sinyal analog ke sinyal digital. Setelah dikonversi ke sinyal digital, mudah bagi kita untuk memproses sinyal seperti encoding, menyaring sinyal yang tidak diinginkan dan sebagainya. Selain itu, kualitas sinyal digital lebih baik dari sinyal analog. Hal ini karena sinyal digital dapat dengan mudah ditemukan dengan menggunakan pembanding.

Modulasi PCM umumnya digunakan dalam transmisi audio dan telepon. Keuntungan utama adalah modulasi PCM hanya membutuhkan frekuensi sampling 8 kHz untuk menjaga kualitas asli audio. Gambar 5-1 adalah diagram blok modulasi PCM. Pertama-tama adalah low-pass filter, yang digunakan untuk menghilangkan kebisingan dalam sinyal audio. Setelah itu sinyal audio akan sampel untuk mendapatkan serangkaian nilai-nilai sampel seperti yang ditunjukkan pada gambar 5-2. Selanjutnya, sinyal akan melewati quantizer untuk quantize nilai-nilai sampling. Maka sinyal akan melewati sebuah encoder untuk mengkodekan nilai kuantisasi dan kemudian dikonversi ke sinyal digital. Bahkan, proses kuantisasi dapat dicapai pada satu waktu dengan A / D converter. Namun, kita harus memperhatikan pada tingkat kuantisasi. Misalnya jika bit untuk modulasi PCM adalah 3, maka tingkat kuantisasi adalah 23 = 8, yaitu 8 langkah. Jika bit untuk PCM adalah 4, maka tingkat kuantisasi adalah 24 = 16, yaitu 16 langkah. Meningkatnya bit modulasi PCM akan mencegah sinyal dari distorsi, tapi bandwidth juga akan meningkat karena peningkatan kapasitas data.

Dari angka 5-2 , encoder menggunakan n terminal output , sehingga kita perlu mengkonversi data sejajar dengan data serial , yang merupakan cara yang memenuhi format data modulasi PCM

Figure 5-1 Block diagram of PCM modulation.

Figure 5-2 Diagram ofPCM modulation.

2. Pelaksanaan PCM Modulator

Gambar 5-3 adalah diagram sirkuit dari PCM modulator . Kapasitor C1 , C2 , resistor R1 , R2 , R3 , R4 dan μA741 terdiri urutan kedua low-pass filter. Struktur ini low-pass filter tegangan terkontrol tegangan sumber ( VCVS ) low-pass filter. Keuntungan tersebut dapat dinyatakan sebagai

AV=1+R4

R1

Frekuensi cutoff

f o=1

2π √R2R3C1C2

Ganbar 5-3 Circuit diagram of PCM modulator.

I f R 2 = R 3 = R a n d C 1 = C 2 = C , t h e n

f o=1

2π √RCDalam penelitian ini , kami menggunakan IC CW6694 dari Conwise untuk melaksanakan modulator PCM . IC ini termasuk sirkuit modulasi PCM dan demodulasi , namun, kami hanya membahas

modulasi dalam bab ini . Sinyal analog akan melewati R5 dan masukan ke pin 10 , yang merupakan terminal masukan pembalik . Maka sinyal akan melewati R6 dan umpan balik untuk pin 9. Oleh karena itu , struktur ini dua pin adalah struktur OPA dan ekspresi gain

AV=−R6

R5

(5-4)

Selain kontrol input gain dari rangkaian modulasi, yang sampler.quantizer dan encoder yang dibangun di IC, oleh karena itu, kita hanya perlu beberapa komponen untuk melaksanakan modulator PCM. Master jam (MC1k) adalah frekuensi pengoperasian sistem, yang adalah 2048 kHz frekuensi gelombang persegi. Gambar 5-4 adalah diagram sirkuit 2048 kHz generator gelombang persegi. Dari gambar 5-5, kita menggunakan 2.048 osilator kHz kristal untuk mencocokkan dengan inverter TTL, yang dapat menghasilkan sinyal yang diperlukan. Contoh jam (SC1k) adalah frekuensi sampel, yang memasok frekuensi operasi yang dibutuhkan dari sampler internal. Sampel frekuensi 8 kHz, yaitu sampler akan sampel sinyal input audio di setiap 0,125 ms. Frekuensi sampling diperoleh dengan menggunakan meja untuk membagi sinyal gelombang persegi 2048 kHz oleh 256.

Dari angka 5-3, FSO dan FS1 adalah pilihan format data dari PCM encoder seperti yang ditunjukkan pada tabel 5-1. Pemilihan format data dari PCM encoder dapat menyandikan sampel 8-bit format μ-Law, 8-bit format A-Law atau 16-bit format data digital. Selain itu, format yang disebutkan di atas, IC CW6694 juga menyediakan dengan encode dan decode yang kontinyu variabel modulasi delta kemiringan (CVSD) format. Format CVSD dapat dipilih oleh pin FSO dan FS1. Namun, CVSD tidak termasuk dalam bab ini, oleh karena itu, FS1 akan membumi dan FSO akan di "TINGGI" tingkat. Saat ini, format output data encode dari PCM adalah 16-bit. Ketika FSO adalah "LOW" output level.the encode dari PCM adalah 8-bit. Pin RST adalah pin reset IC ini.

Dari angka 5-3, output data yang terminal pin 26 dari PCM modulatorwill terhubung ke U1 penyangga: B, yang digunakan untuk pencocokan impedansi. Thereason adalah output dari PCM modulator adalah bipolar junction transistor tipe tidak fieId jenis transistor efek; Oleh karena itu, untuk mencegah efek beban, kita perlu menghubungkan buffer pada output terminal untuk pencocokan impedansi.

Table 5-1 Output data format of PCM modulation.

Tabel 5-1 Keluaran format data modulasi PCM .

Figure 5-4 Circuit diagram of 2048 kHz square wave generator.

Diagram Gambar 5-4 Circuit 2048 kHz generator gelombang persegi .

FS0 FS1 Data Format

0 0 8 bits μ-Law

0 1 8 bits A-Law

1 0 16 bits Liner

1 1 8 bits CVSD

5-3: Produk Percobaan

Percobaan 1: PCM modulator

1. Lihat diagram sirkuit pada gambar 5-3 atau mencari DCT5-1 dari GOTT modul DCT-6000-03.

2. Biarkan J1 sirkuit pendek dan dari terminal masukan sinyal (I / P), masukan 250 mV amplitudo dan 500 Hz frekuensi gelombang sinus. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, amati pada output terminal low-pass filter (T1), terminal masukan sinyal audio (T2), titik umpan balik dari sinyal output (T3) dan sinyal output terminal PCM (OP). Setelah itu menghubungkan output terminal (T4) dengan 2048 kHz gelombang persegi dengan CH1 dari osiloskop dan terminal output (T6) dari sinyal termodulasi ke CH2 osiloskop, kemudian mencatat hasil pengukuran pada tabel 5-2.

3. Ikuti sinyal masukan dalam tabel 5-2, kemudian ulangi langkah 2 dan mencatat hasil pengukuran pada tabel 5-2.

4. Biarkan J2 sirkuit pendek dan dari terminal masukan sinyal (I / P), masukan 250 mV amplitudo dan 500 Hz frekuensi gelombang sinus. Kemudian dengan menggunakan osiloskop, amati pada bentuk gelombang sinyal T1, T2, T3 dan OP. Setelah itu hubungkan T4 ke CH1 dari osiloskop dan T6 ke CH2 osiloskop, kemudian mencatat hasil pengukuran pada tabel 5-3.

5. Ikuti sinyal masukan dalam tabel 5-3, kemudian ulangi langkah 4 dan mencatat hasil pengukuran pada tabel 5-3.

5-4 : Hasil Terukur

Tabel 5-2 Diukur hasil PCM modulator ketika J1 sirkuit pendek

Masalah 5-5 Diskusi

1. Dari angka 5-3 , apa tujuan pertama μA741 ?

2. Dari angka 5-3 , apa tujuan dari μA741 kedua ?

3. Dari rangkaian modulator PCM , bagaimana untuk menghasilkan 2048 kHz dan 8 MHz sinyal gelombang persegi ?

4. Pada Gambar 5-3 , apa fungsi dari R5 dan R6 ?