TP PSI MODULATION-DÉMODULATION

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2 I-Objectifs du T.P

3 I-Objectifs du T.P On se propose de réaliser une modulation d amplitude puis sa démodulation pour récupérer le message initial. Dans chaque cas, on observera la représentation temporelle et la représentation spectrale des signaux étudiés.

4 I-Objectifs du T.P

5 I-Objectifs du T.P

6 a) le multiplieur Le multiplieur AD633 est monté sur une plaquette. Avant tout utilisation, il doit être alimenté. 15V +15V X 1 X 2 Y 1 Y 2 S Z

7 a) le multiplieur Les bornes X 1, X 2 et Z n étant pas utilisée dans la suite, on les relie à la masse à l aide de cavaliers. 15V +15V X 1 X 2 S v X v Y Y 1 Y 2 Z v S

8 a) le multiplieur Étudier rapidement la multiplication d un signal sinusoïdal par lui même 15V +15V X 1 X 2 S v X Y 1 Y 2 Z v S

9 b) modulation sans porteuse Étudier rapidement la multiplication d un signal sinusoïdal par lui même 15V +15V X 1 X 2 S v X Y 1 Y 2 Z v S

10 I-Objectifs du T.P

11 Appliquer sur une voie du multiplieur un signal sinusoïdal de fréquence f P 5kHz etsurl'autrevoieunsignalsinusoïdaldefréquencef m environdixfoispluspetite. Visualiser à l oscilloscope le signal modulant et le signal modulé. Quel signal faut-il choisir comme source de synchronisation? Analyser le spectre du signal de sortie. Que peut-on vérifier?

12 Appliquer sur une voie du multiplieur un signal sinusoïdal de fréquence f P 5kHz etsurl'autrevoieunsignalsinusoïdaldefréquencef m environdixfoispluspetite. Visualiser à l oscilloscope le signal modulant et le signal modulé. Quel signal faut-il choisir comme source de synchronisation? Analyser le spectre du signal de sortie. Que peut-on vérifier? Changer la fréquence du signal modulant(observer courbe temporelle et spectre). Quesepasse-t-ilsif m devientprochedef P.

13 Appliquer sur une voie du multiplieur un signal sinusoïdal de fréquence f P 5kHz etsurl'autrevoieunsignalsinusoïdaldefréquencef m environdixfoispluspetite. Visualiser à l oscilloscope le signal modulant et le signal modulé. Quel signal faut-il choisir comme source de synchronisation? Analyser le spectre du signal de sortie. Que peut-on vérifier? Changer la fréquence du signal modulant(observer courbe temporelle et spectre). Quesepasse-t-ilsif m devientprochedef P. Prendre, pour signal modulant, un signal triangulaire de fréquence 30 fois plus petite que celle de la porteuse, puis un signal carré NRZ puis RZ (utiliser le potentiomètre de décalage d offset du BF pour que la valeur minimum du carré soit nulle).

14 I-Objectifs du T.P

15 Avec toujours la même porteuse de fréquence f P 5kHz, appliquer de nouveau un signal modulant sinusoïdal de fréquence f m environ dix fois plus petite et d amplitude E m auquel on ajoute une tension constante E 0 à l aide du potentiomètre de décalage d offset du BF. LesignalmodulantestalorsE 0 +E m cos(2πf m t)=e 0 (1+mcos(2πf m t)). Lecoefficientm=E m /E 0 estappelétauxdemodulation.

16 Avec toujours la même porteuse de fréquence f P 5kHz, appliquer de nouveau un signal modulant sinusoïdal de fréquence f m environ dix fois plus petite et d amplitude E m auquel on ajoute une tension constante E 0 à l aide du potentiomètre de décalage d offset du BF. LesignalmodulantestalorsE 0 +E m cos(2πf m t)=e 0 (1+mcos(2πf m t)). Lecoefficientm=E m /E 0 estappelétauxdemodulation. En faisant varier E 0, étudier le signal modulé (représentation temporelle et spectrale) danslesdeuxcasm<1(sousmodulation)puism>1(surmodulation). l enveloppe du signal modulé est-elle toujours l image du signal modulant? justifierlenomde«modulationavec porteuse»donnéàcettesituation; est-ilplusavantageuxdesousmoduleroudesurmoduler?

17 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête I-Objectifs du T.P III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête a) détecteur de crête

18 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête a) détecteur de crête nf. Réaliser le montage ci-contre avec R = 10 kω et C =10 Pour une tension sinusoïdale de quelques volts, quelle est l allure des signaux e(t) et s(t) pour f = 1 khz, 10 khz et 100kHz? Sur ces courbes, identifier les phases où la diode est passante. Comment observe-t-on l effet de la tension seuil deladiode? v E (t) v S (t)

19 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête I-Objectifs du T.P III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête a) détecteur de crête b) démodulation par détection de crête

20 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête b) démodulation par détection de crête Pour démoduler, il faut filtrer le signal issu du détecteur de crête. R signal modulé v S (t) C v D (t) signal démodulé Envoyer en entrée du détecteur de crête le signal modulé de la partie précédente danslecasdelasous-modulationm<1. Onchoisiraicif P 100kHzetf m 1kHz. Quelles conditions doit vérifier le produit RC pour que v S (t) suive au mieux l enveloppe du signal modulé? PrendreR=10kΩetC=10nF.

21 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête b) démodulation par détection de crête R signal modulé v S (t) C v D (t) signal démodulé Comparer v S (t) au signal modulant en faisant varier f P d une part puis f m d autre part. Choisir les valeurs de R (avec R > R) et C pour obtenir le signal démodulé attendu. Le démodulateur fonctionne-t-il aussi pour un signal modulé surmodulé (m > 1) ousansporteuse(m=0)?

22 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête 2) Démodulation synchrone I-Objectifs du T.P III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête a) détecteur de crête b) démodulation par détection de crête 2) Démodulation synchrone

23 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête 2) Démodulation synchrone On rappelle le schéma bloc d un démodulateur par détection synchrone: signal modulé signal démodulé Réaliser un démodulateur à l aide d un deuxième multiplicateur et utiliser comme porteuse locale P celle qui sert à la modulation.

24 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête 2) Démodulation synchrone signal modulé signal démodulé Choisir des valeurs de R et C du filtre passe-bas du premier ordre permettant la démodulation. Vérifier que ces valeurs conviennent pour un signal modulant sans offset (modulation sans porteuse) de type sinusoïdal, triangle, carré NRZ et RZ. Le démodulateur fonctionne-t-il aussi pour un signal modulé avec porteuse sous-modulé(m<1)ousurmodulé(m>1)?

25 III-Démodulation 1) Démodulateur à détecteur de crête 2) Démodulation synchrone C est tout pour aujourd hui R & Q prod

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