Імпульсний модулятор (рис. 1.154) це пристрій із двома входами, на один з яких подається аналоговий сигнал 
. На інший вхід надходять короткі синхронізуючі імпульси з інтервалом повторення 
. Модулятор побудований таким чином, що в момент подачі кожного синхронізуючого імпульсу відбувається вимір миттєвого значення сигналу . На виході модулятора виникає послідовність імпульсів, кожний з яких має площу, пропорційну відповідному до відлікового значення аналогового сигналу. Сигнал 
на виході імпульсного модулятора має назву модульованої імпульсної послідовності (МІП). Звичайно, що дискретний сигнал є математичною моделлю МІП.
Відзначимо, що із принципової точки зору характер імпульсів, з яких складається МІП, не має значення. Зокрема, ці імпульси можуть мати однакову тривалість, у той час як їх амплітуда пропорційна відліковим значенням дискретизуємого сигналу. Такий вид перетворення безперервного сигналу одержав назву амплітудноімпульсної модуляції (АІМ) (рис. 1.155, а).
Можливий інший спосіб – широтно-імпульсна модуляція (ШІМ) (рис. 1.155, б). Тут амплітуди імпульсів на виході модулятора постійні, а їх тривалість (ширина) пропорційна миттєвим значенням аналогового коливання.
Вибір того або іншого способу імпульсної модуляції диктується рядом технічних міркувань, зручністю схемної реалізації, а також характерними рисами переданих сигналів. Наприклад, недоцільно використовувати АІМ у випадку, якщо корисний сигнал змінюється в дуже широких межах, тобто, як часто говорять, має широкий динамічний діапазон. Для неспотвореної передачі такого сигналу потрібен передавач зі строго лінійною амплітудною характеристикою. Створення такого передавача є технічно складною проблемою. Системи ШІМ не пред'являють вимог до лінійності амплітудних характеристик передавального пристрою. Однак їх схемна реалізація може виявитися трохи складніше в порівнянні із системами АІМ.
Фундаментальне застосування імпульсно-модульованих сигналів – створення багатоканальних систем зв'язку з часовим поділом каналів. У ряді випадків системи з імпульсною модуляцією дозволяють добитися більшої завадостійкості в порівнянні з тією, яка може бути досягнута при використанні в якості несучого коливання простого гармонічного сигналу.
Математичну модель ідеальної МІП можна отримати в такий спосіб. Розглянемо формулу динамічного подання сигналу (див. п. 1.2):
 .
| (1.308)
|
Оскільки МІП визначена лише в точках 
, інтегрування у формулі (1.308) слід замінити додаванням по індексу 
. Роль диференціала 
буде відіграти інтервал (крок) дискретизації . Тоді математична модель модульованої імпульсної послідовності, яка утворена нескінченно короткими імпульсами, буде задана виразом
 .
| (1.309)
|
де 
– вибіркові значення аналогового сигналу.
