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La M.A. permet la transmission de signaux de
faible fréquence par voie hertzienne
Le signal à transmettre (du son par exemple)
est transformé en signal électrique = TENSION
MODULANTE
Cette tension va être utilisée pour modifier
l’amplitude d’un autre signal électrique, de
haute fréquence = LA PORTEUSE
Signal à
transmettre
(son)
SIGNAL
MODULANT
(signal
électrique)
Modulation
A.M.
PORTEUSE
(signal
électrique
H.F.)
Signal
électrique
modulé
Antenne
émettrice
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La modulation d’amplitude consiste à modifier
l’amplitude d’une onde porteuse sp(t) de très
grande fréquence par le signal à transmettre sm(t)
auquel est ajoutée une tension continue de
décalage ou OFFSET que nous noterons U0 ; pour
cela, on multiplie les signaux :
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s(t) = [U0 + sm(t) ] x sp(t) , avec
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sp(t)= Upmax . cos(2fp.t)
sm(t)= Ummax . cos(2fm.t)
U0 +
sm(t)
sp(t)
• U0 = offset
• sm(t) = signal
modulant
•porteuse
circuit intégré
réalisant la
X
multiplication des
signaux
s(t)
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La multiplication des signaux donne un signal
résultant dont l’expression se calcule facilement:
s(t) = [U0 + Ummax . cos(2fm.t)] x Upmax . cos(2fp.t)
s(t) = U0. Upmax [1 + Ummax / U0 . cos(2fm.t)]. cos(2fp.t)
s(t) =
Smax(t)
. cos(2fp.t)
(Amplitude de la tension modulée, variable dans le temps)
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On notera pour la suite m le rapport
m= Ummax / U0 = TAUX DE MODULATION
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Le coefficient m est un nombre pur, et sa valeur est
importante à connaître car selon que m soit inférieur ou
supérieur à 1, l’enveloppe reproduira ou non l’information.
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Smax = A ( 1 + m ) et Smin = A ( 1 – m )
d’où
Smax/ Smin - 1
.
m=
Smax/ Smin + 1
.
L’enveloppe correspond bien
ici au signal modulant et donc à
l’information à transmettre :
BONNE MODULATION
L’enveloppe ne correspond plus ici
à l’information à transmettre :
MAUVAISE MODULATION
On parle de
SURMODULATION
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Sachant que cos a . cos b = ½ cos(a+b) + ½ cos(a-b)
On montre aisément que s(t) est la somme de trois
fonctions sinusoïdales de fréquences
fp-fm ; fp ;
fp+fm
Le spectre en fréquence
a donc l’allure suivante:
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L’objectif est de reconstituer le signal modulant, porteur de
l’information. Il suffit de détecter l’enveloppe de s(t) et d’éliminer
la composante continue (on considère qu’il n’y a pas de
surmodulation: m<1)
Détection de
crête
(élimination de
la porteuse)
Filtre passehaut
(élimination de
l’offset U0)
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La diode ne laisse passer le courant
que dans un seul sens. Cela élimine
la partie négative de la tension. En
y ajoutant un condensateur C, on
élimine les variations rapides de la
tension dues à la porteuse.
Le condensateur initialement déchargé
se charge tant que ue croît jusqu'au
maximum, avec une constante de
temps tC quasi nulle. Lorsque ue
décroît, uC > ue , la diode est bloquée, le
condensateur se décharge dans la
résistance avec une constante de temps
tD = R.C grande par rapport à la
période TP de la porteuse (si R et C sont
bien choisis).
Lorsque ue atteint de nouveau uC , la
diode est à nouveau passante et le
condensateur se charge.
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On choisit les valeurs de R1 et C1 du détecteur
d’enveloppe telles que:
- R1.C1 >> Tp (pour ne pas suivre les variations
de la porteuse)
- R1.C1 < Tm (pour conserver les variations du
signal modulant)
En résumé :
Tp << R1.C1 < Tm