Travaux Pratiques - Electronique - 1ère année de CPGE scientifique, voie PCSI, Modulation, démodulation

Nathalie Van De Wiele

Description

Série de travaux pratiques d'électronique basée sur le programme de physique de 1ère année de CPGE voie PCSI en vigueur de 1995 à 2003 (le découpage correspond à des séances de deux heures chacune). Ce module est composé de 5 TP : (1) Génération de signaux : montages comparateurs (2) Génération de signaux : montages multivibrateurs (3) Etude d'un oscillateur quasi-sinusoïdal (4) Analyseur de spectre (5) Modulation, démodulation

Sujets

• Classe préparatoire aux grandes écoles
• Cours
• Public Readiness and Emergency Preparedness Act
• exercices

Informations

• Publié par: travaux-pratiques-cpge
• Publié le: 01 janvier 2008
• Nombre de lectures: 159
• Licence : En savoir +
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• Langue: Français

Extrait

Nathalie Van de Wiele - Physique Sup PCSI - Lycée les Eucalyptus - Nice TP 31

1

TP N 31 : MODULATION, DEMODULATION   °   Nous avons vu au TP 14 que la transmission de l’information basse fréquence nécessite l’utilisation d’une porteuse « haute fréquence » modulée en amplitude par le signal à transmettre, dit signal modulant. La démodulation consiste à recueillir le signal modulant. Dans une première partie nous réaliserons une modulation d’amplitude grâce à un multiplicateur analogique et nous ferons l’analyse spectrale du signal modulé à l’aide du logiciel Synchronie. Dans une seconde partie nous effectuerons la démodulation grâce à un détecteur de crête. Nous utiliserons finalement les résultats précédents pour expliquer le fonctionnement de l’analyseur de spectre décrit au TP précédent (TP 30 III.).   I. Modulation d’amplitude.    1. Le multiplicateur analogique.   On appelle multiplicateur analogique un composant à deux entrées (x et y) et une sortie (z) tel que : z = k x y . x , y et z sont des différences de potentiel entre deux bornes du composant (entrées et sortie flottantes car non nécessairement reliées à la masse). Des alimentations A -  A et +  doivent être appliquées sur le composant comme dans le cas d’un amplificateur opérationnel (composant actif). Enfin k est une grandeur homogène à l’inverse d’une tension : pour la majorité des composants usuels k = 0,1 V -1 . Les multiplicateurs sont des composants dont les performances sont excellentes mais un défaut demeure parfois : la présence de tensions de décalage (offsets), la relation réelle serait la suivante : z = k ( x - X 0 ) ( y - Y 0 ) + Z 0 .  

  2. Principe de la modulation d’amplitude.   On considère le montage de la figure où x = u 1  = u, y 2  = u z et s :    E 1    S  E 2    u 1  u 2  u S         a) La porteuse « haute fréquence » est u 1 = U 1m cos (2pf 1  le signal modulant à transporter est ut) ; 2 = U 0 + U 2m cos (2pf 2 t) . Montrer que le signal modulé s’écrit u S = A mod cos (2pf 1 t) où A mod = A ( 1 + m cos (2pf 2  l’amplitude modulée.t)) est Exprimer l’amplitude A en fonction de k , U 0  U et 1m  ; exprimer le taux de modulation , en fonction de m U 0  U et 2m .   b) Montrer que le spectre de Fourier du signal modulé est le suivant :    amplitude  A

  mA mA                              2 2      fréquence  f 1 - f 2  f 1  f 1 + f 2     ·La plage occupée par un signal modulé en amplitude par un signal de fréquence f 2  f 2 vaut 2 . ·enrichissement du spectre de fréquences :Le multiplieur est un élément non linéaire : on observe un ( f 1 , f 2 )® ( f 1 - f 2 , f 1 , f 1 + f 2 ). ·Le « décalage du spectre f » de 1  f à 1 - f 2  et de f 1  f à 1 + f 2  sera utilisé dans l’analyseur de spectre (voir III).