Wednesday, January 25, 2017

සන්නිවේදනය හා ආධුනික ගුවන් විදුලිය (Amateur radio) 30

Pulse Modulation

මොඩ්‍යුලේෂන් ගැන කතා කරන විට, එය සර්වසම්පූර්ණ වීමට ස්පන්ද මූර්ජන ක්‍රම ගැනද කෙටියෙන් හෝ කතා කළ යුතු යැයි සිතනවා. ස්පන්දයක් (pulse) යනු ඉතා කුඩා කාල පරාසයක් පුරා පමණක් පවතින විදුලි සංඥා “කොටසකි”. කාල පරාසය කුඩා නිසා හැමවිටම පූර්ණ සංඥාවක් ස්පන්දයක් තුල තිබිය නොහැකියිනෙ. එහෙත් එකිනෙකට සම්බන්ද මෙවැනි ස්පන්ද රාශියක් එකට ගත් විට, එතැන පූර්ණ සංඥාවක් ගොඩනැඟිය හැකිය. එසේ ගොඩනැඟෙන සංඥාව ඇනලොග් හෝ ඩිජිටල් ස්වරූපය ගත හැකිය. ඉතිං ස්පන්ද යම් ආකාරයකින් එකට දක්වන විට එය යම් සංඥාවක්/තොරතුරක් ගබඩා කිරීමේ හෝ දැක්වීමේ ක්‍රමයක් ලෙස සැලකිය හැකියිනෙ. එනිසයි මූර්ජනය යන වචනය ඊට භාවිතා කළ හැකි වන්නේ.


ස්පන්ද පෙලක් (pulse train) ඉහත දැක්වේ. ස්පන්දයක තිබෙන ලක්ෂණ කිහිපයක් ඇත. එකක් නම් ස්පන්දයේ උසයි (විස්තාරය) (pulse amplitude). ස්පන්දයක පලල (pulse width) තවත් ලක්ෂණයකි. සාමාන්‍යයෙන් ස්පන්ද පෙලක සෑම ස්පන්ද දෙකක් අතර කාල පරාසය (pulse period) නියතය. ඒ කියන්නේ (කිසිදු මූර්ජනයකට ලක් නොවූ) සෑම ස්පන්දයක්ම පටන් ගන්නේ එකම කාලාන්තරයකට පසුවය. ඒ ඒ ස්පන්දය පටන් ගන්නා අවස්ථාව (pulse position) තවත් වැදගත් ලක්ෂණයකි.

සාමාන්‍යයෙන් ස්පන්ද පලල ස්පන්ද කාල පරාසය පුරා සම්පූර්ණයෙන්ම පැතිරී තිබෙන්නේ නැත. එම ලක්ෂණය ස්පන්දවල දක්නට ලැබෙන (හොඳ) තත්වයකි. එනම්, ස්පන්ද පෙලක වැඩි කාලයක් කිසිදු වෝල්ටියතාවක්/සංඥාවක් නැති හිස් අවකාශය තිබේ; එවිට විදුලිය වැය වීම අවම වේ. ස්පන්දයේ කාල පරාසයෙන් කොපමණ කාලයක් ස්පන්ද පලල පැතිරී තිබේද යන්න ප්‍රතිශතයක් වශයෙන් දැක්විය හැකි අතර, එම ප්‍රතිශතය duty cycle ලෙස හැඳින්වේ. ස්පන්දයේ පලල මුලු ස්පන්ද කාලය පුරාම පැතිරී තිබේ නම් ඩියුටි සයිකල් එක 100%කි. ස්පන්ද පලල ශූන්‍ය නම් (එනම් එම ස්පන්ද කාල පරාසය තුල කිසිදු ස්පන්දයක් නැත) එවිට ඩියුටි සයිකල් එක 0%කි. ඒ අනුව 0ත් 100ත් අතර ඩියුටි සයිකල් අගය පවතී.



සටහන
ස්පන්දවල විදුලිය පිරිමැසීමේ හැකියාව ඇත්තටම ලේසර් හෝ බල්බ හෝ රත් නොවී ඉතා දිගු කාලයක් එක දිගට ක්‍රියාත්මකව පැවතිය යුතු අවස්ථා සඳහා භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, සොර සතුරන් ඇතුලු වීම හඟවන ආරක්ෂ උපක්‍රමයක් සඳහා ලේසර් ආලෝක වැටක් භාවිතා කරන්නේ යැයි සිතමු. මෙවිට ලේසර් ඩයෝඩය දවස් ගණනක් (මාස ගණනක්) එක දිගට දැල්වී තිබිය යුතුය. එහෙත් එලෙස දිගු කාලයක් ලේසර් බල්බය සම්පූර්ණ ජවය ලබා දෙමින් දල්වා සිටිය නොහැකිය. බල්බය රත් වී පැය කිහිපයකින් බොහෝ විට පිලිස්සී යයි. එහෙත් පල්ස් ක්‍රමයට විදුලිය ඊට සැපයූ විට එම ප්‍රශ්නය පහසුවෙන්ම මඟ හැරිය හැකිය. ඒ ඇයි? මෙලෙස තර්ක කර බලන්න.

සිතන්න ලේසර් බල්බයට විනාඩියක් මුලු ජවයම ලබා දෙනවා කියා. එවිට බල්බය හොඳින් දැල් වේවි. ඒ අතරම හොඳින් එය රත් වේවි. දැන් විනාඩියක් ගෙවුණු පසු, බල්බය එක් විනාඩියකට ඕෆ් කර දමන්න. එවිට විදුලිය ඉතිරි වේවි; බල්බය රත්වන්නේ නැත; පෙර රත් වෙච්ච බල්බයට සිසිල් වෙන්නටත් අවස්ථාව ලැබේ. ඉහත ආකාරයට විනාඩියක් ඔන්ද, විනාඩියක් ඕෆ්ද වන සේ ක්‍රියා කරවූ විට (එනම් On:Off අනුපාතය 1:1 වේ) එහි ඩියුටි සයිකල් එක 50%කි ({1/(1+1)}x100% = {1/2}x100% = 50%). විනාඩි 1ක් ඔන්ද විනාඩි 3ක් ඕෆ්ද වන සේ මාරුවෙන් මාරුවට විදුලිය සැපවූයේ නම් (අනුපාතය 1:3 කි), එතැන ඩියුටි සයිකල් එක (1/(1+3) = ¼) 25%කි. මේ ආකාරයට අපට අවශ්‍ය ඩියුටි සයිකල් එකක් ලබා ගත හැකියි අවශ්‍ය ප්‍රමාණයට ඔන් ඕෆ් අනුපාතය සැකසීමෙන්. දැන් බල්බය පිච්චෙන්නේ නැතිව දිගු කාලයක් පවතීවි; විදුලියද ඉතිරි වේ.

එහෙත් ඉහත උදාහරණයේ වෙනත් ප්‍රශ්නයක් තිබේ. එනම්, විනාඩියක් වැනි දිගු කාලයක් බල්බය ඕෆ් එකේ තිබෙන නිසා, එම කාල පරාසය තුලදි සොරෙකු ඇතුලු වුවත් දැනගත නොහැකියිනෙ. ඊට කදිම පිලියමක් ඇත. එනම්, ඔන් ඕෆ් කාල අතර අනුපාතය අපට අවශ්‍ය ඩියුටි සයිකල් එකේ තිබෙන සේ කාල පරාසය පටු කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, ඩියුටි සයිකල් එක 50%ක් සිටින සේ තබා ගෙන, කාල පරාසය තත්පර 1 දක්වා අඩු කරමු. එවිට, දැන් එක තත්පරයක් ඔන්ද, එක තත්පරයක් ඕෆ්ද වන සේ තැබිය හැකිය. දැන් බල්බය එක තත්පරයක් සම්පූර්ණ ජවයෙන් වැඩ කරාවි; ඊළඟ තත්පරය ඕෆ් වී තිබේවි.

ඔබට තත්පරය යන කාලයත් දිගු වැඩි නම්, එය මිලිතත්පරය හෝ ඊටත් අඩු කාල පරාස දක්වා පටු කළ හැකිය. ඇත්තටම මෙවැනි භාවිතාවන් සඳහා මිලිතත්පර කාල පරාස තමයි යොදා ගන්නේ. එවිට මිලිතත්පර 1ක් ඔන්ද, මිලිතත්පර 1ක් ඕෆ්ද වේ. ඇත්තටම, මෙවැනි ඉතා පටු කාල පරාස යොදා ගන්නා විට, ඩියුටි සයිකල් අගය තවත් බොහෝ අඩු කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, මිලිතත්පර 1ක් ඔන්ද, මිලිතත්පර 9ක් ඕෆ්ද වන සේ තැබිය හැකියි (එවිට ඩියුටි සයිකල් එක 10%ක් තරම් අඩුය). එතරම් කුඩා කාලයකදී සොරෙකුට වේගයෙන් යමක් පසු කර ගෙන යෑමට නොහැකියිනෙ. විදුලිය තව තවත් ඉතිරි වන අතර, බල්බයට රත් වීම තව තවත් අඩු වන අතර, ටිකක් හෝ රත් වෙච්ච එක සිසිල් වන්නට තව තවත් වැඩිපුර කාලයක් ඉන් ලැබෙනවා නේද?

පල්ස් විදියට විදුලිය සැපයීම යොදා ගනිමින් බල්බ ඩිම් කළද හැකිය. සාමාන්‍ය බල්බ නම්, ඊට සපයන විදුලි ධාරාව අඩු වැඩි කරමින් එය පහසුවෙන්ම කළ හැකියි (විචල්‍ය ප්‍රතිරෝධකයක් මඟින්). එහෙත් LED බල්බවලට එය කිසිසේත් කළ නොහැකිය. LED වලට හැමවිටම ඊට අවශ්‍ය නියත ධාරාව සැපයිය යුතුය; ධාරාව අඩු වුවොත් බල්බය පොඩ්ඩක්වත් පත්තු නොවේ. ඉතිං, ඉහත කතා කළ ආකාරයට පල්ස් ක්‍රමයට විදුලිය සපයා (ඩියුටි සයිකල් එක විචලනය කළ හැකි පරිදි), එහි ඩියුටි සයිකල් එක විචලනය කළ විට, අවසාන ප්‍රතිපලය ලෙස අපට දිස්වන්නේ බල්බයේ දීප්තිය අඩු වැඩි වීමයි (එනම් dimming). ඔන් කරන කාල පරාසය තුලදී බල්බයට අවශ්‍ය නියත ධාරාව ලැබේ; ඕෆ් අවස්ථාවේ ඉතිං කොහොමත් බල්බය ඕෆ්නෙ. වැඩි ඩියුටි සයිකල් එකක් තිබීම නිසා බල්බය වැඩි කාලයක් ආලෝකය නිකුත් කරන නිසා බල්බයේ සැර වැඩියෙන්ද, අඩු ඩියුටි සයිකල් එකක් තිබෙන විට බල්බය අඩු කාලයක් ආලෝකය නිකුත් කරන නිසා බල්බයේ සැර අඩුවෙන්ද ඇසට දිස් වේ. වේගයෙන් බල්බයක් ඔන් ඕෆ් වෙනවා නම්, එය ඇසට නොදැනෙන බව මීට පෙර ඉගෙන ඇත (eye persistance).


මෙලෙසම මෝටරයක කරකැවෙන වේගය අඩු වැඩි කිරීමටත් මෙම උපක්‍රමයම යොදා ගත හැකියි. සාමාන්‍යයෙන් කර්මාන්තශාලාවක තිබෙන මෝටර් අධිජව වර්ගයේ වේ. ඒවාට සපයන විදුලිය අඩු වැඩි කිරීමට විචල්‍ය ප්‍රතිරෝධක යෙදුවොත් ගලන අධික ධාරාව නිසා, එම යොදන ප්‍රතිරෝධක තුල විශාල තාපයක් ජනිත වී විදුලිය අපතේ යයි. එහෙත් පල්ස් ක්‍රමයට විදුලිය සැපයීමෙන් එම නාස්තිය නැති කළ හැකි වීම අතිවිශාල වාසියකි.

ඇත්තටම මෙම සටහන තුල අප සාකච්ඡා කළේ මොහොතකින් කතා කරන PWM යන ක්‍රමයයි. එහෙත් ඔබට පැහැදිලි වන පරිදි, මෙලෙස යොදා ගැනීම කිසිසේත් සන්නිවේදන ක්‍රියාවලියක් නොවේ. ඇත්තටම PWM ක්‍රමය සන්නිවේදනයට වඩා යොදා ගන්නේ මෙවැනි භාවිතාවන් සඳහාය.

ස්පන්දයක amplitude, width, position යන සාධක තුන විචලනය කළ හැකිය. ඉතිං, මූර්ජනයට ලක් වන සංඥාවේ විස්තාර අගය (වෝල්ටියතා අගය) අනුව ඊට අනුරූපව ඒ ඕනෑම සාධකයක් විචලනය කළ හැකියි. ස්පන්ද මූර්ජනයේ මූලික සිද්ධාන්තය එයයි. ඇනලොග් සංඥා ඩිජිටල් බවට පත් කරන විට, සාම්ප්ලිං කළා මතකද? සෑම ස්පන්ද මූර්ජන ක්‍රමයකදීම එලෙස ඇනලොග් සංඥාව සාම්පල් කළ යුතුය. එමඟින් එම ඇනලොග් සංඥාවේ ඒ ඒ සාම්ප්ලිං පොයින්ට් එකේ වෝල්ටියතා අගය දැනගත හැකිය. මූලික ස්පන්ද මූර්ජන ක්‍රම 4කි. ඒවා නම්


Pulse Amplitude Modulation

ස්පන්ද මූර්ජන ක්‍රම අතරින් පහසුම ආකාරය තමයි PAM. එහිදී මූර්ජනයට ලක් කළ යුතු තරංගයේ යම් නිශ්චිත කාල පරාසයකට සැරයක් විස්තාර අගය මැනීමට පමණයි කරන්නට තිබෙන්නේ. ඇත්තටම PAM යනු යම් ඇනලොග් සංඥාවක් සාම්පල් කළ විට තව වෙනත් කිසිවක් නොකර ස්වභාවයෙන්ම ලැබෙන ස්පන්ද ආකාරයයි (ඇනලොග් සංඥා සාම්පල් කිරීම ගැන ඩිජිටල්කරණය පාඩමේදී කතා කළා). එහිදී ස්පන්ද පෙලෙහි ඇති සෑම ස්පන්දයකම පළල සමාන වන අතර, ස්පන්දයේ උස ඇනලොග් සංඥාවේ ඒ ඒ ස්ථානවල තිබූ විස්තාර අගයන්ට සමාන වේ. ඒ කියන්නේ මෙම ක්‍රමයේදී ස්වභාවයෙන්ම ස්පන්දවල උස තවමත් ඇනලොග් ස්වභාවය උසුලයි (එනම් උස අවම හා උපරිම අගයන් දෙකක් අතර පවතින ඕනෑම අගයක් විය හැකියි). ඒ අනුව එය ඇනලොග් මූර්ජනයක් ලෙස සැලකිය හැකියි නේද? ස්පන්දයේ උස ඕනෑම අගයක් නොව, කිසියම් නිශ්චිත අගයන් කිහිපයකින් සමන්විත වන සේ සැකසුවොත් (quantization ලෙස එම ක්‍රියාව හඳුන්වමු) එවිට එය ඩිජිටල් මූර්ජනයක් ලෙසත් අවශ්‍ය නම් සැලකිය හැකිය.



ඉහත රූපයේ උඩින්ම තිබෙන්නේ ස්පන්ද පෙලයි. දෙවනුව තිබෙන්නේ මූර්ජනයට ලක් කළ යුතු (සයිනාකාර) තරංග සංඥාවකි. එය PAM ක්‍රමයට මූර්ජනය කළ විට ලැබෙන සංඥා හැඩය යටින්ම ඇත. ඉහත ආකාරයට PAM සංඥාව තිරස් අක්ෂයෙන් උඩත් (ධන) හා යටත් (ඍණ0) දෙකෙහිම පවතින නිසා එය bipolar හෝ double polarity PAM ලෙස නම් කළ හැකියි. එහෙත් අපට පුලුවන් ධන හා ඍණ යන කොටස් දෙකම එකවර නැති ඉන් එකක් පමණක් සහිතව PAM ක්‍රමයක් සාදා ගන්නට. එය unipolar හෝ single polarity PAM ලෙස හඳුන්වමු. මෙහිදී ඇනලොග් සංඥාව පළමුව DC bias එකක් ලබා දී යුනිපෝලර් කළ යුතුය. ඉන්පසු PAM කළ විට පහත රූපයේ ආකාරයට යුනිපෝලර් PAM සංඥාවක් ලැබේ.



 

Pulse Duration Modulation

එය Pulse Width Modulation (PWM) ලෙසද හැඳින්වෙනවා. මෙහිදීද ඇනලොග් සංඥාව නියත කාල පරාසවලින් සාම්පල් කෙරේ. ඒ කියන්නේ සෑම ස්පන්දයකම කාල පරාසය සමානය/නියතය. එසේ වුවත්, ස්පන්දය එම මුලු කාල පරාසය පුරාම පවතින්නේ නැත. ඒ වෙනුවට, ස්පන්දයේ පලල 0 (කිසිදු පලලක් නැති) අවස්ථාවේ සිට උපරිම කාල පරාසය පුරාම ස්පන්දය පවතින අවස්ථාව දක්වා වූ ඕනෑම පලලකින් පැවතිය හැකිය (ඩියුටි සයිකල් එක 0% සිට 100% දක්වා පැවතිය හැකියි). එම පලල තීරණය වන්නේ සාම්පල් කරන සංඥාවේ එම සාම්පල් පොයින්ට් එකේ තිබෙන විස්තාර (වෝල්ටියතා) අගයට අනුවයි. වෝල්ටියතාව 0 නම් (එනම් තරංගයේ විස්තාර අගය වෝල්ට් 0යි නම්), පල්ස් එකේ පලලද 0 වේවි (ඩියුටි සයිකල් එක 0% යි). එලෙසම, ඇනලොග් සංඥාව එම අවස්ථාවේ පවතින්නේ එහි උපරිම වෝල්ටියතා අගයේ නම්, දැන් පල්ස් පලලද උපරිම වේවි (ඩියුටි සයිකල් එක 100%යි).

PWM ක්‍රියාවලිය සිදුවන හැටි ඉතා හොඳින් පෙන්වා දීමට (මෙන්ම ප්‍රායෝගිකව එය සිදු කරන්නටත්) පහත රූපය සමත්ය. එහි රතු පාටින් පෙන්වන්නේ මූර්ජනය කළ යුතු (සයිනාකාර) තරංගයකි. එහි නිල් පාටින් පෙන්වන්නේ කියත්දැති (sawtooth) ආකාරයේ ස්පන්ද/තරංග පෙලකි. දැන් නිල්පාට ඉරි හා රතුපාට ඉරි කැපෙන අයුරු බලන්න. ඒ ඒ අවස්ථාවලදී “කියත්දැත්තක” කැපෙන රතු තරංග කොටස් බලන්න. කැපෙන සමහර තැන්වල කියත්දැත්තේ පලල අඩුය; සමහර තැන්වල වැඩිය. මෙන්න මෙම කියත්දැති පලල ලෙස සිතන්න PWM සංඥාවේ තරංග පලල. එම පලල ඇනලොග් සංඥාවේ විස්තාර අගය අඩුවැඩි වන විට වෙනස් වන හැටි බලන්න. මෙම ක්‍රමයේදී ඇනලොග් සංඥාව යුනිපෝලර් වීම වැදගත්ය. දෙවැනියට රෝස පාටින් පෙන්වන්නේ ඉහත ආකාරයට පලල අඩු වැඩි වීම කොටු තරංග (පල්ස් හැඩයෙන්) තිබෙන ආකාරයයි PWM සංඥාව ලෙස.


මෙම ක්‍රමයේදී පල්ස් එකේ උස වෙනස් නොවේ. එනිසා ඝෝෂාවට ඉතා හොඳින් ඔරොත්තු දෙයි (ඔබ දන්නවා ඝෝෂාවෙන් නියම කරදරය සිදු වන්නේ විස්තාරයටයි; එනිසා විස්තාරය සංවේදී වන ඕනෑම ක්‍රමයක් ඝෝෂාවෙන් කරදර විඳියි). ඉහත සටහනේ සඳහන් ආකාරයටම සන්නිවේදනයට වඩා මෙම ක්‍රමය වෙනත් භාවිතාවන් සඳහා බහුලවම යොදා ගැනේ.

Pulse Position Modulation

ඇනලොග් සංඥාවේ වෝල්ටියතා අගය අනුව ස්පන්දයේ පොසිෂන් එක වෙනස් කෙරේ. අනිවාර්යෙන්ම ස්පන්දවල විස්තාරය නියතව පවතී. ඇනලොග් හා ඩිජිටල් සංඥා දෙකම සඳහා මෙම ක්‍රමය පහසුවෙන්ම යොදා ගත හැකියි. PWM ක්‍රමයට නෑකමක් මෙම ක්‍රමයේ ඇත. පහත රූපයෙන් එම නෑකම පැහැදිලි වේවි.


ඇනලොග් අවස්ථාව ගැන බලමු. මෙහිදී විස්තාරය මෙන්ම ස්පන්දවල පලලද නියත වේ. ඇනලොග් සංඥාව බයිපෝලර් හෝ යුනිපෝලර් විය හැකිය (මේ දෙකෙන් එකක් දත් විට අනෙක ගැනත් දැන් ඔබට ඉබේම අවබෝධ විය යුතුය).

මින් යුනිපෝලර් අවස්ථාව දැන් මා පෙන්වා දෙන්නම්. පහත රූපය සංකීර්ණතාව අවම වන පරිදි සැකසූ (සාම්පල් ගණන ඉතාම අඩු) එකකි. එහි ඇනලොග් සංඥාවේ විස්තාරය අනුව ස්පන්දයේ පොසිෂන් වෙනස් වන අයුරු කදිමට දැක්වේ.


යුනිපොලර් නිසා, සංඥාවේ අවම වෝල්ටියතාව වන 0v ලැබෙන්නේ යට පැත්තේ වැඩිම විස්තාර අගයටයි. ඉහත රූපයේ 4 යන පොයින්ට් එකෙන් එම තැන පෙන්වා ඇත. මෙවිට PPM සංඥාවේ පොසිෂන් එක එහි ස්වාභාවික ස්ථානයේ සිට (දකුණත පැත්තට) ඊතලයකින් පෙන්වා තිබෙන සේ ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයකුයි විස්තාපනය වී ඇත්තේ (හෝ වෝල්ට් 0දී කිසිදු විස්ථාපනයක් නොවන ලෙසද සැකසිය හැකියි). 1 හා 3 යන පොයින්ට් වල තිබෙන්නේ දළ වශයෙන් එකම වෝල්ටියතා අගය වන 2v යි. එවිට PPM සංඥාවේ විස්ථාපනය 0v ට වඩා වැඩිය. 2 පොයින්ට් එක යනු විස්තාරය වෝල්ට් 4ක් සහිත අවස්ථාවයි (උපරිම වෝල්ටියතාව). මෙවිට PPM හි විස්ථාපනය විශාලය. මෙලෙස ඇනලොග් සංඥාවේ ඒ ඒ සාම්පල් පොයින්ට්වල තිබෙන වෝල්ටියතා අගයට අනුරූපව PPM සංඥාවේ පොසිෂන් එක වෙනස් වේ.

දැන් අපි බලමු බයිපෝලර් ඇනලොග් සංඥාවක් ඇති විට පොසිෂන් එක කෙසේ වෙනස් වේද කියා. පහත රූපය බලන්න. කිසිදු මූර්ජනයකට ලක් නොවී ඇති විට, ස්පන්ද පෙල ලස්සනට සමාකාරව පවතින ආකාරය බලන්න (දෙවැනියට ඇති රූපය). තෙවැනි රූපයෙන් දැක්වෙන්නේ උඩම තිබෙන සයිනාකාර බයිපෝලර් සංඥාවට අනුව දෙවැනියට ඇති ස්පන්ද පෙල PPM ක්‍රමයට විචලනය වන අයුරුයි. වෝල්ට් 0 අවස්ථාව වන x තිරස් අක්ෂය කැපෙන තැන්වලදී ස්පන්ද කොහෙටවත් විස්ථාපනය නොවේ. එහෙත් x අක්ෂයෙන් උඩට (ධන වෝල්ටියතා) හෝ යටට (ඍණ වෝල්ටියතා) ඇනලොග් තරංගය ගමන් කරන විට, ස්පන්ද පෙලෙහි එක් එක් ස්පන්ද තමන් සිටි ස්ථානවලින් දකුණට හෝ වමට විස්ථාපනය වන සැටි බලන්න. මෙහිදී ධන අගය වැඩි වන විට විස්ථාපනය වැඩි වැඩියෙන් දකුණු පැත්තටත්, ඍණ අගය වැඩි වන විට විස්ථාපනය වැඩි වැඩියෙන් වම් පැත්තටත් සිදු වන බව පෙනේ.


බයිපෝලර් ක්‍රමයේදී එක් එක් ස්පන්ද දෙපසටම විස්ථාපනය වන බවත්, යුනිපෝලර් ක්‍රමයේදී එක පැත්තකට පමණක් විස්ථාපනය වන බවත් පැහැදිලියිනෙ. සාමාන්‍ය ක්‍රමයේදී ඉහත PPM සංඥා හරිහැටි විකේතනය කිරීමට (විමූර්ජනය කිරීමට) ඒ ඒ ස්පන්ද පටන් ගන්නා ස්ථාන හරියටම එම විමූර්ජන/විකේතන පරිපථයට දැන්විය යුතුය (එය synchronization කිරීමකි). PPM සංඥාවේ සින්ක්‍රොනයිසේෂන් උපදෙස් අඩංගු නැත (එම උපදෙස් වෙනම ලබා දිය යුතුය). එහෙත් ඝෝෂාකාරි පරිසරයක (intereference තිබෙන විට), සින්ක්‍රොනයිසේෂන් එක හරිහැටි සිදු නොවීමට හැකිය. එවිට විකේතනය කිරීමට අපොහොසත් වේ. PPM වල ඇති ප්‍රධානතම දුර්වලතාව එයයි.

PPM ක්‍රමය ඩිජිටල් සංඥා සඳහාද පහසුවෙන්ම යොදා ගත හැකියි (ඇත්තටම අනෙක් PAM හා PWM ක්‍රමද පහසුවෙන්ම ඩිජිටල් සංඥා සඳහාද යොදා ගත හැකිය). ටීවී ආදී උපකරණ සඳහා ඇති රිමෝට් කන්ට්‍රෝලර් යොදා ගන්නේ digital PPM තමයි. එහිදී මූර්ජනය කළ යුතු සංඥාවේ වෝල්ටියතා මට්ටම් අනන්ත ගණනක් වෙනුවට ඇත්තේ දෙකක් පමණයිනෙ. ඉතිං, යුනිපොලර් ක්‍රමය අනුව, එක් වෝල්ටියතා මට්ටමක් (ඩිජිටල් 0 සංඥාව) සඳහා ස්පන්දවල විස්ථාපනය යම් නියත ප්‍රමාණයකුත්, අනෙක් වෝල්ටියතා මට්ටම (ඩිජිටල් 1 සංඥාව) සඳහා තවත් නියත විස්ථාපන ප්‍රමාණයකුත් පමණයි යොදා ගැනීමට සිදු වන්නේ. එය එච්චරට සරල නිසා තමයි රිමෝට්වල මේ ක්‍රමය යොදා ගන්නෙත්. බලන්න පහත රූපයේ යටින්ම 1 හා 0 සඳහා ඇති පල්ස්වල විස්ථාපනයන්. 1 සඳහා වන විස්ථාපනයට වඩා 0 සඳහා වන විස්ථාපනය තරමක් (33%ක් පමණ) පටුය. උඩින්ම දැක්වෙන්නේ සාමාන්‍ය ස්පන්ද පෙලයි (Clock pulses). සිරස් රතු ඉරිවලින් එක් එක් ස්පන්දය පටන් ගන්නා අවස්ථා පැහැදිලිව පෙන්වා දේ. ඉතිං, PPM සංඥාවෙහි එක් එක් ස්පන්ද විස්ථාපනය හැමවිටම හඳුනා ගන්නේ අදාල රතු ඉරට (එනම් අදාල ස්පන්ද ආරම්භක ස්ථානයට) සාපේක්ෂවයි. රූපයේ යටම කොටසේ ඊතල මඟින් එම විස්ථාපනයන් පැහැදිලිවම පෙන්වා දේ.


සින්ක්‍රොනයිසේෂන් ප්‍රශ්නය ඩිජිටල් PPM ටත් බලපායි. එහෙත් ඩිජිටල් PPM ක්‍රමයේදී එම ප්‍රශ්නයට යම් පිළියමක් ඇත. එම පිලියම Differential PPM ලෙස හඳුන්වනවා. ඔබ මේවන විට දන්නවා ඩිෆරන්ෂල් යන වචනය යොදන විට ඉන් අදහස් වන්නේ ඊළඟට තිබෙන එකේ අගය/ලක්ෂණය තීරණය වන්නේ ඊට පෙර තිබූ එකෙහි අගය/ලක්ෂණයට සාපේක්ෂව යන්නයි. ඉතිං මෙලෙස අමුතුවෙන් සින්ක්‍රොනයිසේෂන් සිදු නොකර, සංඥාවෙන්ම එය සිදු කර ගත හැකි ක්‍රමයකි ඩිෆරන්ෂල් ක්‍රමය. මීට පෙර ඩිෆරන්ෂල් PSK ක්‍රමය මතක් කරගන්න. එවැනිම උපක්‍රමයක් තමයි මෙහිත් ඇත්තේ.

සාමාන්‍ය ක්‍රමයේදී පොසිෂන් එක (විස්ථාපනය) ගණනය කරන්නේ ස්පන්දය පටන් ගන්නා තැන සිටයි. එහෙත් ඩිෆරන්ෂල් ක්‍රමයේදී යම් පොසිෂන් එකක් ගණනය කරන්නේ ඊට පෙර ස්පන්දය අවසන් කරන තැන සිටයි. මේ නිසා සරල බවක් මෙන්ම PPM සංඥාවේ එක් එක් විස්ථාපනයන් භාහිර උදව් නැතිව (එනම් භාහිර සින්ක්‍රොනයිසේෂන් නැතිව) විකේතනය කිරීමට හැකියාව ලැබේ.


ඩිෆරන්ෂල් PPM ක්‍රමයේදී අවසාන PPM සංඥාවේ දිග නියත නැත; විචල්‍ය වේ. කේතනය කරන (මූර්ජනය කරන) බිට්වල හැටියට එම දිග තීරණය වේ. වැඩිපුර ඇත්තේ 0 බිට් නම්, සංඥාව කුඩා වනු ඇත; 1 බිට් ගණන වැඩි වන විට සංඥාව දිගු වනු ඇත. ඉහත රූපය බැලූවිට තවත් එය පැහැදිලි වේවි.

No comments:

Post a Comment