Exercice 1 Etude de la démodulation Démoduler un signal modulé en amplitude consiste à récupérer le signal basse fréquence qui a modulé un signal de haute fréquence appelé porteuse. Afin d'illustrer le principe d'une telle démodulation, on se propose d'étudier la récupération d'une tension sinusoïdale de fréquence 100 Hz (pour le signal de basse fréquence) qui a modulé une tension sinusoïdale de fréquence 2,5 kHz (représentant le signal de «haute fréquence »). A. ANALYSE D'UN SIGNAL MODULÉ EN AMPLITUDE L'oscillogramme ci-contre représente l'allure d'un signal modulé en amplitude. Tracer sur cet oscillogramme l'allure de la courbe représentative, à une translation et un coefficient multiplicateur près, le signal modulant (signal qui transporte l'information à transmettre). voie A : 2 V/div ; base de temps: 2 ms/div B. ÉTUDE DE LA DÉMODULATION Le signal modulé en amplitude étudié à la question A est appliqué au montage de détection d'enveloppe : ue(t) est la tension d'entrée, c'est-àdire la tension modulée (on peut la supposer fournie par un générateur de résistance interne nulle). us(t) est la tension de sortie obtenue après la détection d'enveloppe. La diode est supposée idéale. Sa caractéristique a l'allure donnée ci-dessous: 1. Etablir l'expression de la tension uD(t) aux bornes de la diode en fonction des tensions ue(t) et us(t). Tant que le condensateur se charge, la tension de sortie us(t) est égale à la tension modulée ue(t). 2. Dans quel état se trouve alors la diode ? Quelle est sa résistance ? Par quoi pourrait-on la remplacer ? Dès que la tension ue(t) devient inférieure à la tension us(t), le condensateur se décharge. 3. a. Dans quel état se trouve alors la diode ? b. Quelle condition va entraîner l'arrêt de la décharge du condensateur? c. L'oscillogramme montre, après un très fort grossissement, les crêtes des tensions ue(t) et us(t) : Indiquer sur cet oscillogramme un domaine où le condensateur se charge et un domaine où le condensateur se décharge. Pour étudier l'influence des paramètres de la décharge sur la détection d'enveloppe, on observe la tension de sortie us(t) quand on utilise successivement trois conducteurs ohmiques de résistance R différente. Les oscillogrammes 1, 2 et 3 montrent le signal us(t) obtenu après détection d'enveloppe dans chaque cas. Ce signal est superposé au signal d'entrée (signal modulé en amplitude) : --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TS Spécialité Physique 1/4 Chapitre 12 Exercice 2 Récepteur radio à modulation d’amplitude Un schéma de récepteur radio à modulation d’amplitude est divisé en cinq sous ensembles numérotés de 1 à 5. 4. a. Parmi les enregistrements effectués, quel est celui qui correspond à la meilleure démodulation ? Justifier la réponse. b. La période de la porteuse vaut T = 0,40 ms. En comparant cette période et les constantes de temps de circuits de décharge, proposer une condition pour obtenir une bonne démodulation. c. Que se passerait-il si on augmentait exagérément la constance de temps du circuit de décharge ? C. ÉLIMINATION DE LA COMPOSANTE CONTINUE La tension us(t) est la somme d'une tension continue et d'une tension sinusoïdale. Nommer et représenter l'élément qui permet d'éliminer la composante continue. A. ANALYSE DU RECEPTEUR Les cinq sous ensembles sont les suivants : a- détecteur d ‘enveloppe b- amplificateur hautes fréquences c- amplificateur basses fréquences d- filtre passe haut e- circuit oscillant accordé sur la fréquence N, telle que : 4π 2N 2LCr = 1 Attribuer à chaque sous ensemble le numéro correspondant. B. LA GAMME D’ONDES Le circuit oscillant est accordé sur la fréquence que l’on veut capter. La bobine a une inductance L=1,0mH. Quelles devraient être les limites de la capacité Cr du condensateur pour balayer la plage de fréquences qui va en modulation d’amplitude de 150kHz à 280kHz ? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------TS Spécialité Physique 2/4 Chapitre 12