پلس پوزیشن ماڈیولیشن: بلاک ڈایاگرام، سرکٹ، ورکنگ، پی ڈبلیو ایم کے ساتھ جنریشن اور اس کی ایپلی کیشنز

نبض ماڈیولیشن (PM) ایک قسم کی ماڈیولیشن ہے جہاں سگنل نبض کی شکل میں منتقل ہوتا ہے۔ اس قسم کی ماڈیولیشن میں، معمول کے وقفوں پر مسلسل سگنلز کا نمونہ لیا جاتا ہے، اس لیے یہ ماڈیولیشن تکنیک اینالاگ معلومات کی ترسیل کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ پلس ماڈیولیشن کو دو قسموں میں درجہ بندی کیا گیا ہے ینالاگ ماڈیولیشن اور ڈیجیٹل ماڈلن . اینالاگ ماڈیولیشن کو تین اقسام PAM، PWM اور PPM میں درجہ بندی کیا جاتا ہے جبکہ ڈیجیٹل ماڈیولیشن کو پلس کوڈ اور ڈیلٹا ماڈیولیشن میں درجہ بندی کیا جاتا ہے۔ لہذا یہ مضمون نبض کی ماڈیولیشن کی اقسام میں سے ایک کے جائزہ پر بحث کرتا ہے یعنی - نبض کی پوزیشن ماڈلن نظریہ یا پی پی ایم۔

پلس پوزیشن ماڈیولیشن کیا ہے؟

پلس پوزیشن ماڈیولیشن ایک قسم کی اینالاگ ماڈیولیشن ہے جو نمونے کے ماڈیولنگ سگنل کے طول و عرض کی بنیاد پر دالوں کی پوزیشن کے اندر تبدیلی کی اجازت دیتی ہے جسے پی پی ایم یا پلس پوزیشن ماڈیولیشن کہا جاتا ہے۔ اس قسم کی ماڈیولیشن میں، دالوں کے طول و عرض اور چوڑائی کو مستحکم رکھا جاتا ہے اور دالوں کی پوزیشن صرف مختلف.

پی پی ایم تکنیک کمپیوٹر کو ہر ڈیٹا پیکٹ تک کمپیوٹر تک پہنچنے میں لگنے والے وقت کی پیمائش کرکے ڈیٹا منتقل کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ تو اکثر آپٹیکل کمیونیکیشن کے اندر استعمال کیا جاتا ہے جہاں چھوٹی ملٹی پاتھ وے مداخلت ہوتی ہے۔ یہ ماڈیول مکمل طور پر ڈیجیٹل سگنلز کو منتقل کرتا ہے اور ینالاگ سسٹمز کے ذریعے استعمال نہیں کیا جا سکتا۔ یہ سادہ ڈیٹا منتقل کرتا ہے جو فائلوں کی منتقلی کے دوران موثر نہیں ہوتا ہے۔

پی پی ایم، پی ڈبلیو ایم اور پی اے ایم کے درمیان فرق کے بارے میں مزید جاننے کے لیے یہاں کلک کریں

پلس پوزیشن ماڈیولیشن بلاک ڈایاگرام

پلس پوزیشن ماڈیولیشن بلاک ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے جو پی پی ایم سگنل تیار کرتا ہے۔ ہم جانتے ہیں کہ PWM سگنل کا استعمال کرتے ہوئے پلس پوزیشن ماڈیولیشن سگنل آسانی سے تیار کیا جاتا ہے۔ لہذا، یہاں موازنہ کرنے والے کے o/p پر، ہم نے فرض کیا ہے کہ ایک PWM سگنل پہلے ہی پیدا ہو چکا ہے اور اب ہمیں PPM سگنل تیار کرنا ہے۔

مندرجہ بالا بلاک ڈایاگرام میں، ایک پی اے ایم سگنل ایک بار ماڈیولیٹر سے پیدا ہوتا ہے، اور اس کے بعد، پی ڈبلیو ایم سگنل پیدا کرنے کے لیے کمپیریٹر پر اس پر کارروائی کی جاتی ہے۔ اس کے بعد، کمپیریٹر کا آؤٹ پٹ ایک مونوسٹیبل ملٹی وائبریٹر کو دیا جاتا ہے جو منفی کنارے کو متحرک کرتا ہے۔ اس طرح، PWM سگنل کے پچھلے کنارے کے ساتھ، monostable کی پیداوار زیادہ ہو جاتی ہے۔

اس طرح، پی پی ایم سگنل کی نبض پی ڈبلیو ایم سگنل کے پچھلے کنارے سے شروع ہوتی ہے۔ یہاں، یہ واضح رہے کہ زیادہ پیداوار کا دورانیہ بنیادی طور پر ملٹی وائبریٹر کے RC اجزاء پر منحصر ہے۔ لہذا یہ بنیادی وجہ ہے کہ پی پی ایم سگنل کے معاملے میں ایک مستحکم چوڑائی کی نبض حاصل کی جاتی ہے۔

PWM سگنل کا پچھلا کنارہ ماڈیولنگ سگنل کے ذریعے شفٹ ہوتا ہے، اس لیے اس شفٹ کے ساتھ، PPM کی دالیں اپنی پوزیشن کے اندر تبدیلیاں دکھائے گی۔ پی پی ایم سگنل کی ویوفارم کی نمائندگی ذیل میں دکھائی گئی ہے۔

پلس پوزیشن ماڈیولیشن کے اوپر کی لہر میں، پہلا ویوفارم میسج سگنل ہے، دوسرا سگنل کیریئر سگنل ہے اور تیسرا سگنل PWM سگنل ہے۔ اس سگنل کو پی پی ایم سگنل جنریشن کے لیے ایک حوالہ سمجھا جاتا ہے جیسا کہ آخری خاکہ میں دکھایا گیا ہے۔ مندرجہ بالا لہروں میں، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ PWM نبض کا اختتامی نقطہ اس کے ساتھ ساتھ پی پی ایم نبض کا نقطہ آغاز موافق ہے، جسے نقطے والی لکیر کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔

پلس پوزیشن ماڈیولیشن کا پتہ لگانا

پلس پوزیشن ماڈیولیشن بلاک ڈایاگرام کا پتہ لگانا نیچے دکھایا گیا ہے۔ مندرجہ ذیل بلاک ڈایاگرام میں، ہم دیکھ سکتے ہیں کہ اس میں ایک پلس جنریٹر، SR FF، حوالہ پلس جنریٹر اور ایک PWM ڈیموڈیولیٹر شامل ہے۔

پی پی ایم سگنل جو ماڈیولیشن سرکٹ سے منتقل ہوتا ہے پورے ٹرانسمیشن کے شور کے ساتھ مسخ ہو جاتا ہے۔ تو یہ مسخ شدہ سگنل ڈیموڈولیٹر سرکٹ تک پہنچ جائے گا۔ اس سرکٹ میں استعمال ہونے والا پلس جنریٹر ایک مقررہ مدت کے ساتھ ایک پلسڈ ویوفارم تیار کرے گا۔ یہ ویوفارم ایس آر ایف ایف کے ری سیٹ پن کو دیا گیا ہے۔ حوالہ نبض جنریٹر ایک مقررہ مدت کے ساتھ ایک حوالہ نبض تیار کرتا ہے جب اسے منتقل شدہ پی پی ایم سگنل دیا جاتا ہے۔ لہذا اس حوالہ پلس کو SR FF سیٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ FF کے آؤٹ پٹ پر، یہ سیٹ اور ری سیٹ سگنلز PWM سگنل پیدا کریں گے۔ مزید، یہ سگنل اصل پیغام سگنل دینے کے لیے پروسیس کیا جاتا ہے۔

پلس پوزیشن ماڈیولیشن کیسے کام کرتی ہے؟

پلس پوزیشن ماڈیولیشن (PPM) سادہ ڈیٹا کو مواصلت کرنے کے لیے برقی، نظری، یا برقی مقناطیسی دالوں کو کمپیوٹر/کسی دوسرے آلے میں منتقل کر کے کام کرتا ہے۔ لہٰذا اس کے لیے ضروری ہے کہ دونوں ڈیوائسز کو ایک جیسی گھڑی سے مربوط کیا جائے تاکہ یہ دالیں نشر ہونے کے بعد ڈیٹا کو ڈی کوڈ کر سکے۔ باری باری، PPM کی ایک اور شکل جسے ڈیفرینشل پلس پوزیشن ماڈیولیشن کہا جاتا ہے، نشریاتی اوقات کے درمیان فرق کی بنیاد پر تمام سگنلز کو انکوڈ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ وصول کرنے والے آلے کو ٹرانسمیشن کو ڈی کوڈ کرنے کے لیے صرف آمد کے اوقات میں فرق کی نگرانی کرنی ہوتی ہے۔

پلس پوزیشن ماڈیولیشن سرکٹ

عام طور پر پی پی ایم میں، دالوں کے طول و عرض اور چوڑائی کو مستحکم رکھا جاتا ہے جب کہ ریفرینس پلس پوزیشن کے حوالے سے ہر نبض کی ترتیب کو ماڈیولنگ سگنل کی فوری نمونے کی قدر کی بنیاد پر تبدیل کیا جاتا ہے۔ 555 ٹائمر کے ساتھ پلس پوزیشن ماڈیولیشن کا سرکٹ ڈایاگرام ذیل میں دکھایا گیا ہے۔

یہ سرکٹ مختلف الیکٹرانک اجزاء کے ساتھ بنایا جا سکتا ہے جیسے 555 ٹائمر آئی سی مزاحم R1 اور R2، Capacitors جیسے C2 اور C3، اور ڈایڈڈ D1۔ نیچے دیئے گئے سرکٹ کے مطابق کنکشن دیں۔

بنیادی طور پر، 555 آئی سی ایک یک سنگی IC ہے جو 8-pin DIP پیکیج میں دستیاب ہے۔ یہ ایک کے طور پر استعمال ہونے والی بہت سی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔ مستحکم ملٹی وائبریٹر اور bistable multivibrator مثلث لہر، مربع لہر، وغیرہ پیدا کرنے کے لئے، لہذا، پی پی ایم کی نسل کو بھی 555 آئی سی کی ایپلی کیشنز میں سے ایک سمجھا جاتا ہے.

آئیے دیکھتے ہیں کہ 555 آئی سی کے ساتھ اوپر والے پی پی ایم سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے پی پی ایم سگنل کیسے پیدا ہوتا ہے۔ PWM دالوں اور PPM دالوں کی ایک نسل کے لیے، 555 ٹائمر monostable موڈ میں کام کرتا ہے۔ مونوسٹیبل موڈ ملٹی وائبریٹرز کے طریقوں میں سے ایک ہے۔ ملٹی وائبریٹرز عام طور پر الیکٹرانک سرکٹس ہوتے ہیں جن کی کوئی ایک یا دو مستحکم حالتیں نہیں ہوتیں۔ مستحکم حالتوں کی بنیاد پر، تین قسم کے مستحکم، بسٹ ایبل اور مونوسٹیبل ملٹی وائبریٹرز ہیں۔

ان پٹ PWM پلس 555 IC جیسے ٹرگرڈ ان پٹ کے pin2 پر ڈائیوڈ D1، ریزسٹر R، اور Capacitor C1 کے ذریعے بنائے گئے ایک تفریق نیٹ ورک کے ذریعے لاگو ہوتی ہے۔ اب pin2 پر موصول ہونے والے ان پٹ کی بنیاد پر، آؤٹ پٹ 555 ٹائمر IC کے pin3 پر حاصل کیا جائے گا۔ ریزسٹرس R2 اور C2 کی طرف سے طے شدہ مدت کے دوران آؤٹ پٹ زیادہ رہے گا تاکہ ہر نبض کی چوڑائی اور طول و عرض مستقل رہے اور ہمیں آؤٹ پٹ پر PPM سگنل ملے۔

اس طرح، 555 ٹائمر آئی سی پی پی ایم سگنل پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

فوائد

دی پلس پوزیشن ماڈیولیشن کے فوائد مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• دیگر ماڈیولز کے مقابلے پی پی ایم میں سب سے زیادہ طاقت کی کارکردگی ہے۔
• اس ماڈیولیشن میں کم مستحکم طول و عرض شور کی مداخلت ہے۔
• یہ ماڈیولیشن سگنل کو آسانی سے شور والے سگنل سے الگ کر دیتی ہے۔
• اسے PAM کے مقابلے میں کم طاقت کی ضرورت ہے۔
• سگنل اور شور کی علیحدگی انتہائی آسان ہے۔
• اس میں مسلسل ٹرانسمیٹڈ پاور آؤٹ پٹ ہے۔
• یہ تکنیک شور والے سگنل سے سگنل کو تقسیم کرنے کے لیے آسان ہے۔
• طول و عرض اور مختصر دورانیے کی نبض کی وجہ سے اسے PAM اور PDM کے مقابلے میں انتہائی کم طاقت کی ضرورت ہے۔
• اس قسم کی ماڈیولیشن میں آسان شور ہٹانا اور علیحدگی انتہائی آسان ہے۔
• مستحکم پلس طول و عرض اور چوڑائی کی وجہ سے دیگر ماڈیولز کے مقابلے میں بجلی کا استعمال بھی انتہائی کم ہے۔
• PPM Tx سے Rx تک صرف سادہ کمانڈز کا رابطہ کرتا ہے، اس لیے اسے کم سسٹم کی ضروریات کی وجہ سے ہلکے وزن والے ایپلی کیشنز میں کثرت سے استعمال کیا جاتا ہے۔

نقصانات

دی پلس پوزیشن ماڈیولیشن کے نقصانات مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• پی پی ایم بہت پیچیدہ ہے۔
• اسے پی اے ایم کے مقابلے میں ٹرانسمیشن کے لیے زیادہ بینڈوڈتھ کی ضرورت ہے۔
• یہ ایکونگ جیسے ملٹی پاتھ وے مداخلت کے لیے انتہائی حساس ہے جو ہر سگنل کی آمد کے اوقات میں فرق کو تبدیل کر کے ٹرانسمیشن میں خلل ڈال سکتا ہے۔
• ٹرانسمیٹر اور ریسیور کے درمیان ہم آہنگی ضروری ہے جو ہر بار ممکن نہیں ہے اور ہمیں اس کے لیے ایک وقف شدہ چینل کی ضرورت ہے۔
• اس قسم کی ماڈیولیشن کے لیے خصوصی آلات کی ضرورت ہوتی ہے۔

ایپلی کیشنز

دی پلس پوزیشن ماڈیولیشن کی ایپلی کیشنز مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• پی پی ایم بنیادی طور پر ٹیلی کمیونیکیشن سسٹمز اور ایئر ٹریفک کنٹرول سسٹمز میں استعمال ہوتا ہے۔
• یہ ماڈیولیشن ریڈیو کنٹرول، آپٹیکل کمیونیکیشن سسٹم اور ملٹری ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتی ہے۔
• یہ تکنیک طیاروں، ریموٹ کنٹرول کاروں، ٹرینوں وغیرہ میں استعمال ہوتی ہے۔
• پی پی ایم کو غیر مربوط پتہ لگانے میں استعمال کیا جاتا ہے جہاں بھی وصول کنندہ کو ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ فیز لاک لوپ یا کیریئر کے مرحلے کو ٹریک کرنے کے لیے PLL۔
• یہ آر ایف (ریڈیو فریکوئنسی) مواصلات میں استعمال ہوتا ہے۔
• یہ ہائی فریکوئنسی، کنٹیکٹ لیس سمارٹ کارڈز، ریڈیو فریکوینسی آئی ڈی ٹیگز وغیرہ میں بھی استعمال ہوتا ہے۔

اس طرح، یہ سب کے بارے میں ہے پلس پوزیشن ماڈیولیشن کا ایک جائزہ - کام کرنا اور اس کی ایپلی کیشنز۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال ہے، کیا ہے؟ پی ڈبلیو ایم ?