TP Modulation et démodulation

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1 TP Modulation et démodulation I La porteuse et la tension modulante Objectif : Observer le signal modulant et la porteuse I.a Réglage de signal modulant Régler le générateur basses fréquences (GBF) pour qu il délivre une tension sinusoïdale :. Avec 3, L oscilloscope doit être en mode DC pour observer la composante continue (passer en mode AC pour voir) Visualiser sur l entrée 1 (le signal à transmettre) I.b Réglage de la porteuse Régler un autre générateur basses fréquences pour qu il délivre la tension sinusoïdale : Avec 5, Visualiser simultanément les deux signaux sur l oscilloscope, puis les représenter. II Caractérisation de la tension modulée II.a Manipulation 1 Objectif : Moduler une tension en amplitude cos 2. Alimenter le multiplieur en reliant la masse et les bornes +15V et -15V, aux bornes correspondantes de l alimentation. Sur le multiplieur utiliser les bornes x 1 et y 1. Les bornes x 2, y 2 et e sont reliés à la masse. Appliquer en y 1 et en x 1 Relier toutes les masses TP Modulation et démodulation d amplitude Page 1

2 Sortie du multiplieur Voie 1 Entrées du multiplieur Multiplieur Voie 2 X u S (t) + U 0 GBF u p (t) GBF u m (t) Masse Masse oscillo Observer sur la voie 2 et la tension sur la voie 1 oscillo Dessiner sur un même graphique la tension modulée et le signal modulant Où retrouve t-on le signale modulé (l information portée par le signal modulant) L intégralité du signal modulé est-elle nécessaire pour obtenir la totalité de l information? Donner l expression littérale de la tension de sortie u m (t) du multiplieur (voir cours) En déduire et représenter le spectre des fréquences de u m (t) (voir cours) II.b Manipulation 2 Objectif : observer l influence de la composante continue U 0 pour la modulation d amplitude Diminuer lentement la valeur de la tension de décalage U 0 ( voir tableau ci-dessous ) en observant l allure de la tension modulée. Compléter le tableau ci-dessous : On appelle taux de modulation m le rapport de l amplitude du signal modulant ( signal à transmettre ) par la tension de décalage : U 0 ( V ) Allure de la tension modulée TP Modulation et démodulation d amplitude Page 2

3 Quelle condition doit satisfaire U 0 pour que la modulation soit satisfaisante? doit est plus petit que Dans quel cas parle-t-on de surmodulation? Pourquoi le signal modulé n est-il pas alors exploitable? Remarque : On peut également estimer la qualité de la modulation en utilisant le mode XY del oscilloscope. (méthode du trapèze) le signal modulant u S ( t ) est appliqué horizontalement ( X ) et le signal modulé u m ( t ) est appliqué verticalement ( Y ) Revenir au taux de modulation initial ( U 0 = 3 V ) Passer en mode XY sur l oscilloscope. Observer la figure obtenue Puis diminuer à nouveau la tension de décalage U 0. Observer la figure obtenue. Attribuer à chacun des oscillogrammes ci-dessous le commentaire qui lui revient : modulation satisfaisante, surmodulation III Démodulation d amplitude III.a But de la démodulation d amplitude Allure de la tension modulée t Pour réaliser la démodulation d une tension modulée en amplitude, il faut : Détecter l enveloppe de la tension modulée. Eliminer la composante continue afin de retrouver le signal modulant qui transporte l information TP Modulation et démodulation d amplitude Page 3

4 III.b Détecteur de l enveloppe III.b.1 Montage redresseur Appliquer le signal de sortie u m (t) du circuit multiplieur à l entrée du montage ci dessous. Visualiser à l oscilloscope ( couplage DC ) la tension u 1 (t) aux bornes de R ainsi que le signal modulant u S (t) ( couplage DC ). Représenter l allure de l oscillogramme obtenu (tension u 1 (t)). oscillogramme Ω Oscillogramme 1 III.b.2 Montage détecteur d enveloppe Compléter le circuit précédent en ajoutant une association RC parallèle (voir schéma cidessous) TP Modulation et démodulation d amplitude Page 4

5 Visualiser à l oscilloscope (couplage DC) la tension u 2 (t) aux bornes du condensateur ainsi que le signal modulant u S (t). R = 10 kω C = 10 nf Reproduire l allure de l oscillogramme obtenu (tension u 2 (t)) oscillogramme 2 Oscillogramme 2 Changer la valeur de la résistance R (prendre R = 1 kω) et noter l influence. Compléter : Un quadripôle, constitué par une --diode et une association --RC parallèle permet de ---détecter l enveloppe d une tension modulée en amplitude. TP Modulation et démodulation d amplitude Page 5

6 III.b.3 Interprétation Signal redressé Rappel : on appelle τ = RC la constante de temps du circuit RC Pour éliminer la porteuse sans détruire le signal modulant il faut que : III.c Elimination de la composante continue Ajouter au circuit précédent une association RC 0 série comme indiqué sur le schéma cidessous Visualiser à l oscilloscope (couplage DC) la tension u 3 (t) ainsi que le signal modulant u S (t) Représenter sur l oscillogramme 2 la tension u 3 (t) obtenue. R = 10 kω C = 10 nf C 0 = 100 nf R = 1 kω Détecteur de l enveloppe Filtre passe haut TP Modulation et démodulation d amplitude Page 6