Telecomunication

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TS - Spécialité – Télécommunication n°2

Eric DAINI – Lycée Paul Cézanne – Aix en Provence - http://labotp.org

MODULATION D'AMPLITUDE
Objectifs: expliquer le principe de la modulation d'amplitude et illustrer cette modulation par des expériences. I. LA MODULATION D'AMPLITUDE 1) Nécessité d'une modulation • Les informations que l'on transmet par ondes hertziennes (paroles, musiques, images….) correspondent à des signaux dont les fréquences sont de l'ordre du kilohertz (de 20 Hz à 20 kHz pour les ondes sonores) . Ces signaux basses fréquences (BF) ne peuvent être émis directement car plusieurs problèmes se posent: - la propagation des ondes BF se fait sur de faibles distances car ils sont fortement amortis. - le brouillage des informations à transmettre à cause de signaux parasites(signaux industriels à 50 Hz …..) ou des signaux de même fréquence émis par des stations différentes - dimensions des antennes de réception de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde λ des signaux à transmettre: (λ =c/f = 3.108 / 103 = 3.105 m = 300 km !!!). • Ainsi, l'idée de transmettre des informations par une onde de fréquence élevée est naturellement apparue. Les informations sont alorsinscrites ou modulées dans une onde de haute fréquence (HF).

2) Principe de la modulation d'amplitude • Le signal porteur entre les antennes d'émission et de réception est un signal haute fréquence (HF). • Le signal porteur est modifiée, on dit modulé, afin que son amplitude varie à l'image du signal BF. v(t) = Vm.cos(2π.F.t) π u(t) = Um.cos(2π.f.t) π Uo

Signal sinusoïdal porteur haute fréquence:Signal sinusoïdal contenant l'information: Tension continue de décalage ajoutée à u(t):

avec F >> f

Um U0 u(t) + U0
Vm

v(t)

• La modulation d'amplitude consiste à modifier l'amplitude de l'onde porteuse haute fréquence par le signal contenant l'information.

u(t) + U0 sur voie 1

Signal s(t) modulé en amplitude

TS - Spécialité – Télécommunication n°2

Eric DAINI – Lycée PaulCézanne – Aix en Provence - http://labotp.org

3) Réalisation pratique: utilisation d'un montage multiplieur de tension • Pour moduler l'amplitude de l'onde porteuse on utilise un multiplieur qui réalise le produit du signal informatif décalé u(t) + U0 par le signal porteur haute fréquence v(t) (voir ci-contre). La tension de sortie s(t) du multiplieur, modulée en amplitude s'écrit alors: s(t)= k × [ u(t) + Uo ] × v(t) • En posant : et avec k ≈ 0,1 V
-1

constante.

A = k × Uo × Vm U m = m appelé taux de modulation U0 u(t) + Uo -15 V 0 V +15 V

il vient (voir cours plus loin): s(t) = A × [ 1 + m × cos(2π.f.t) ] × cos(2πF.t) π π
Amplitude modulée par le signal informatif décalé « cosinus » du signal v(t)

• On peut interpréter le signal s(t) comme étant le signal de l'ondeporteuse v(t) dont l'amplitude Vm est remplacée par le terme A × [1 + m.cos(2π.f.t) ] correspondant à une π amplitude modulée par le signal informatif.

v(t) s(t)

II. ETUDE EXPERIMENTALE DE LA MODULATION D'AMPLITUDE 1) Réglages des signaux • Régler l'oscilloscope en mode DUAL, en DC sur chaque voie, et centrer les voies. • GBF1 associé au signal à transmettre décalé u(t) + Uo: Amplitude: Um = 1V Fréquence: f = 1 kHz . tension de décalage: Uo = 2 V (bouton « offset » du GBF1). • Visualiser u(t) + Uo sur la voie 1 de l'oscilloscope avec le calibre 1 V / div et la base de temps 0,2 ms / div. Vous devez obtenir le signal ci-contre. • Observer l'allure du signal u(t) + Uo lorsqu'on passe de DC en AC et inversement. Qu'observez-vous dans chaque position ? Faire un schéma pour chaque cas.Revenir en DC. • GBF2 associé au signal porteur haute fréquence v(t) : Amplitude: Vm = 5 V Fréquence: F = 50 kHz. • Visualiser v(t) sur la voie 2 de l'oscilloscope avec le calibre 2 V / div . • Vous devez obtenir les deux signaux ci-contre. 2) Obtention du signal modulé en amplitude s(t) • Envoyer les signaux sur les 2 entrées du multiplieur. Alimenter le multiplieur. • Faire les branchements...
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