TP Modulation d`amplitude
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1. 2 Principe de la d modulation d amplitude 2 1 Principe R cup rer le signal modulant partir d un signal modul se nomme d modulation Elle peut tre r alis e par exemple par d modulation synchrone ou par d modulation par d tection d enveloppe 2 2 La d modulation synchrone Elle consiste en la multiplication du signal modul par un signal synchrone avec la porteuse par exemple la porteuse elle m me puis en l application d un filtre passe bas Amplitude Amplitud e Fr quence f Fr quence f a b FIGURE 1 Sur la figure a le spectre du signal obtenu par multiplication du signal modul par le signal synchrone montre que le signal est pr sent aux basses fr quences Il ne reste plus qu appliquer un filtre passe bas pour obtenir un signal dont le spectre est repr sent sur la figure b e P E LEROY Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie 2 3 La d modulation par d tection d enveloppe Elle se r alise en deux tapes la a d tection d enveloppe permettant de r cup rer le signal d enveloppe gt l limination du signal continu permettant de centrer le signal d enveloppe 2 3 1 La d tection d enveloppe La d tection d enveloppe se r alise assez simplement l aide du montage suivant vm vm Le r sultat consiste en une succession de courbes de charges et d charges qui permettent le suivi2. CHA p9T mam 30W14 SO BISISUIO9 SIPUQ SIPULIN S P SA29 ISSNE 13 ZHA OTI QUUSJUE p suorssru s p uondasgy D 3p 98891 uoJ S ZHA 00 8 ZHA 001 29UEUOS9I ap souonbal x m empowp 3f SIJA UONLUNOJUL op Hojsuen a ja uoyd d e amer s1odioour mamapmdumg un me g atogtat m psu puoo Un sa 49 Iu Ud NeAOU Un 9948 20000 m s T ewed JTA Dom mp 9sodwop s puo s puwerg UO1do991 et owad I suauatz s29 ap UN 4s 291nd9991 auuoque amp0om sq Puudu nam ms sampou ap ouwe oun sddofsA9p e XALAHd XNEUSIS op UO1do991 ep Io motsetntsuen et UOISSTL9 3p IPW g mod NOILdAINOSAA AdIONINAd I NOILILdIXOSAA AdIONMYNd P E LEROY
3. XILAHd laiu ax lb ete tsa pe A Ant FRE O0 0 D CU 20 2914143934 09 3NN3INY di as SNOSSIP 19 28UJUOU J ZISUIY Son baue oer vue 9p UON99J9p GI UOISSTUSUE ep UOHEMPOUT er ms sosuangdxa S p Z313 SNOA SOUUSIZHOU SOPUO ua pnyyduw p uoyempou SAMPOUT s p S AUISSUS 2eAN NOILV INdINVN z ITI IT XHIXHd opmoso g ms IXEUI 21 muaqo mod 49 np souanbor ej zasnfy 932891 un mod apuessed spueq att s94 ej zanbemoy adossorposo 3104 ms jeu i s un muajqo mod uomoq sol at0EGat MAJESTAPUO9 np MLA ET NS Z9SSI8Y 2d09S0 I9S0 oa ms svryd opI uu zue g p IIOS EI z J uuo 29119991 surqoq EI 19 30u SUIQOQ EI 9987 Y 9987 Z998Id ZHA OZI 8 91591 AO ot 0048 20LJOUS IUO E ZSJUOUNTY A SI U9 SO NpPOUI Sa ZAJUSUNTY SODU9LI9dxXH UU p Werp SOUBUEQ Sat SUOIXOUUO9 9P SIL Q7I OI RYA CETETRELCE PEER ETC EEE CIE CESSE TSI EST ET III IC 2d09S0 n9SO e CCn OI JIA DTD AS uoneyuouny e obt OI JON TTT SUOTJOUOJ op MPI OCI I FENI DUTOT 29LHJOUI9 auuaque aMPON e CI PENI TTT ERIC IMPON S DIIBSSIIQU DUaIEW uOnd9991 gs 49 m r Un P uorssrusuen EI ISA 9SQO SUOIIE SNON uoge mde HOIAHAS NA ASIN z anbyyuaros juotouBrosus suep S9HUOIUI JUSANOS YTA SIMOI9 s p juos U01d9991 e 20002 uorssrug J neg g Hodder med 234319 auttgpam ad un p ssod fr 189 NUA JF E SJLLIOF UI UOJEQ AA PMOIVIYJA p SUOSTEI S P MOJ ZHA 9 7 3moqu xnT ZHA 817 OREO IMON ZHA S81 I adoma
4. on remarque que la tension efficace ueg varie UPM eff UPM 0 UpM0 vi C upm t a b La tension efficace jet passe par un maximum pour une fr quence f appel e fr quence propre du dip le R L C qui vaut fo II 27 V LC On appelle Af la bande passante 3 dB qui correspond au domaine de fr quence pour lequel la valeur de la Ueff max tension efficace est sup rieure Un tel circuit est qualifi de filtre passe bande car la tension ses bornes prend une valeur importante dans un intervalle de fr quence Il permet ainsi la s lection d une bande de fr quence bien pr cise centr e sur la fr quence fo 2 L antenne de r ception Une antenne peut recevoir toutes les ondes hertziennes mises par les diff rentes radios Pour s lectionner une radio particuli re de porteuse f il faut coupler l antenne r ceptrice un filtre passe bande d inductance L ou de capacit C variable convenablement r gl appel circuit d accord Antenne r ceptrice Antenne r ceptrice Circuit l l l l Circuit i d accord 1 L l l l l l l l I l l l i d accord L l l l l l La fr quence propre fo du circuit d accord est alors gale la fr quence fp de la porteuse fo ES fp Dans la pratique le bouton des stations est reli un condensateur de capacit variable La bande passante du circuit d accord doit
5. global de l volution du signal d enveloppe Les conditions pour une bonne d tection d enveloppe sont illustr es par les sch mas suivants a FIGURE 2 Sur la figure a le temps caract ristique 7 RC est trop grand devant la p riode du signal modulant alors que sur la figure b 7 est trop petit devant la p riode du signal modul Pour avoir une bonne d tection d enveloppe on doit avoir TES ROS In avec Tm la p riode du signal modulant et 7 celle du signal porteur 2 3 2 D limination de la composante continue L limination du signal continu peut s effectuer l aide d un simple filtre passe haut du premier ordre C 4e P E LEROY Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie Annexe 2 R ception de radios grandes ondes Les signaux des radios grandes ondes sont modul s en amplitude Le signal modulant est celui que l on souhaite transmettre voix musique le signal porteur permet de diff rencier une radio d une autre Pour s lectionner la radio correspondant un signal porteur de fr quence d finie on utilise un filtre passe bande on dit alors que l on accorde le circuit sur cette fr quence La d modulation est l tape suivante permettant de r cup rer le signal modulant 1 Le circuit d accord un filtre passe bande R L C Lorsqu on fait varier la fr quence f de la tension aux bornes du dip le R L C
6. tre suffisamment troite pour ne capter que la station recherch e mais suffisamment large pour englober la largeur de bande n cessaire du fait de la modulation d amplitude e e P E LEROY Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie IZI TI XALXHd 6b EL 8E TE z0andoaatat 06 90 IE ZE ZO auoydasL XNHAAX O00LT 8194909 P IMI EEF ATAOTEN TON IZ SIONAOS XALAHd 6p Z 8 ZE Z 3 d099 9L 06 90 LE ZE Z auoudeel IUBITA XNTAAX 000LT 8194909 ap NI EES AMAININ TION IZ 34431 Y1 3A 13 JIA Y1 30 S SJ NJIOS XALAHd am EI 2948 IUIJZOMWMOH diigi A e JYNSIW mm p WBP SO ENOP ANS SUOIXOUU0 y Inbyeld x nbrwouoovy KN XALAHd SnOA Z9ss91pe aqueres so no quepuod woned amo mog SIANO p UE je Soogid sue z Dee yso paredde 499 aqua sgude IMATI orjueies OIPUI s puo s p uon 999Y D pu D d i gt a i J 3euwopua sat 16 mod mb j98ju09 mo 134149 Imod sorressooou ZHA 00 SOOT atdplsn feg aouonbaix suornesoid sai 91puaid z a p snog sonbres 9191199 9 p s Fieyopp xne sojqisuss III ied YTA m A1 QUOP Juos 9 XN97 SOIAISSA098 19 SAJAISIA syuesoduroo Sa 99AB ISIAI g JNpUO9 o D Ka snou anbi808epod jueuiaaisnjoxo ameu Ce 39 saunou soutaadoma sauLiou sa u9991 xng JUOWQULIONUOS JNNSUOS om B mom 97 sauuagdoins s wrou XNE JHUIOJUO SUU9IZJIOU SIPUO p uordo391 suuaque ANPOWN x AONVNELENIVIN NALLALNA des ondes L lLL 364 ion gran t 3914
7. 143934 09 2NN3INY X1AHd P r cep SUUO 0001 2ouepadur sseq IJIO A SI HOUPIISIN SI ap ug un auuop mb 959 9 jo me3 ap sge z Mmoyeorpdury 86L0 ZHA OCT E ZHA OOI 2oueUOS9I ap souanbaly orpeI saouanbay sop ares EI Supp 134S31 P 49 Jd O1 ap snoss p u pu ss p sed au op joured mb 29 atratmemgd uo apid 350 Ad OTI g Ad ot ap ajqgeisnfe moyesuepuoo Old QLL g OI ap rqe snfe p UOTAUS HU p T Annexe 3 Mode d emploi du module de SHN INHIAL STA ILSINALOVAY P E LEROY Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie ICT IT XHLXHd ZUM OCT SMOoquoxnT ZHASIT ONE JUON y ZHASSI Iedoma ZHA V9T ui SOUZ nb yueyoes OD opea s p uorisod ej 1019 d91 zaAnod sno A mor d mey at ms Orpea er z309 Oso g srny XNEUBIS SOI Z9AI9SQO S9PUO SD OIPUI SUN Z3A3931 SNOA DiOOOpD soouonbar s wweyao mod lt 9 q2 891 MAJESUSPUO9 np uomoq 21 JUSUAJUST ZIUmo unue ne Jg dueg op meg at zoyou SJMOI9 SO UOISUA SNOS ZIYA SILALI IIAV SUOIXQUUO9 Sat d ZSOUSUIO9 30000 19 ae AJ ZINAA E 99 mod HOYI 2IQUISSU9 IDAL 2911 99TJOU LJ E SNOA ZoHOdo y SanbnouSeuon99s XNBUBIS ap U0H99 9P EI UOISSIUSUEI ej UONEMPOUT ej NS sasuspdx s p Zoo snoa SauUSIZHOY s puo u opd p uonyepmpow s mpow s p AJAUISSUS 99AY SO BIDIQUIUO Oper s pedround saf HOA9991 z Aanod snoa 9 eJUOUT 39 994 SIJAJ dX Y X3LAHd B O j
8. Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie TP Modulation d amplitude Capacit s exigibles du programme Modulation et d modulation d un circuit multiplieur Elaborer un signal modul en amplitude l aide R aliser une d modulation synchrone Liste du mat riel Module multiplieur R sistances disposition Alimentation 15 15 V Condensateurs disposition 2 GBF Bo te de r sistance variable Oscilloscope Bo te de capacit variable Module Phytex de r ception radio Bobine de 50 mH Module Phytex d amplification couteurs fils d nud s Plaquette de montage de composants 1 Modulation d amplitude Modulation d un signal sinuso dal D terminer et mettre en uvre un protocole exp rimental permettant de moduler un signal sinuso dal de fr quence 1 kHz et d amplitude 5 V par un signal sinuso dal de fr quence 10 kHz et d amplitude 10 V Spectre d un signal modul D terminer et mettre en uvre un protocole exp rimental permettant de tracer le spectre du signal obtenu pr c demment 2 D modulation d amplitude D modulation par d tection d enveloppe D terminer et mettre en uvre un protocole exp rimental permettant de d moduler le signal obtenu pr c dem ment par d tection d enveloppe D modulation synchrone D terminer et mettre en uvre un protocole exp rimental permettant de d modu
9. Prenons l exemple o um t Um COS 2T fmt D on obtient u t Um cos 2r fmt D Uo U cos 2r fpt p On obtient alors un signal de forme caract ristique modulation d amplitude signal modulant AUD A LD AT HAAT OY OAAR A A sianal modul temps et ne du a On constate que l enveloppe sup rieure du signal modul correspond au signal modulant D expression pr c dente paut se mettre sous la forme u t UpUo 1 M cos 2r fmt D cos 2r fpt p EE f avec m le taux de modulation 0 2 P E LEROY Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie En faisant varier le rapport m on obtient surmodulation enveloppe du signal modul H a BEE AUN Ai AIN dd Wd AU NATION TE I Wu ll Ui QU III 3 sianal modul Er E FE Val T ii p EE CL E ii On constate que si m gt 1 le signal modulant n est plus contenu dans l enveloppe on parle de a surmodulation Le spectre du signal obtenu est alors le suivant Amplitude Fr quence p m p m On comprend alors lun des int r ts de la modulation le signal est regroup autour de la fr quence fp on pourra alors l aide d un filtre passe bande r cup rer ce signal principe du circuit d accord d un antenne radio puis r cup rer l volution de l amplitude de l enveloppe du signal tape de a d modulation pour r cup rer le signal modulant
10. ler le signal obtenu pr c dem ment par d modulation synchrone Spectre d un signal d modul D terminer et mettre en uvre un protocole exp rimental permettant de tracer le spectre du signal obtenu pr c demment 3 R ception de radios grandes ondes D terminer et mettre en uvre un protocole exp rimental permettant de g n rer puis capter une mission de radio grandes ondes a P E LEROY Lyc e Brizeux PSI Travaux pratiques de Physique Chimie Annexe 1 Modulation et d modulation d amplitude Moduler un signal en amplitude c est faire varier son amplitude au cours du temps l aide d un autre signal Dans la pratique on module le plus souvent un signal sinusoidal appel signal porteur par un signal autre appel signal modulant Le r sultat de cette modulation est appel signal modul 1 Principe de la modulation d amplitude 1 1 Principe La modulation en amplitude consiste donc faire varier l amplitude du signal porteur dans le temps s t a t cos 2r fpt Lol avec a t Asm t B Dans la pratique on va multiplier un signal porteur de la forme up Up cos 2r f t par un signal constitu du signal modulant de la forme u t d un signal constant Uo On obtient alors u t um t Uo U cos 2r fpt p La multiplication s effectue en pratique l aide d un composant appel multiplieur 1 2 Exemple
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