Modulation d'amplitude : Exercices de Physique

Lors d’une séance de travaux pratiques, deux groupes d’élèves ont réalisé un montage électrique permettant la
transmission et la réception d’un signal électrique sinusoïdal à l’aide de deux antennes E et R.
I - La modulation d’amplitude :
Un premier groupe d’élèves ont réalisé le montage de la figure1 tel que :
• u1 (t) = s(t) + U0 avec s(t) = Sm cos( 2π.fs.t) est le signal à transmettre et U0 est la composante continue
• p(t) = Pm cos( 2π.Fp.t) est la tension porteuse.
Lorsqu’ils ont visualisé la tension de sortie us (t) sur un écran d’un oscilloscope, ils ont obtenu le signal de la figure 2.
1 - Montrer sur la figure 1, comment brancher l’oscilloscope pour visualiser la tension modulée us(t).
2 - La tension de sortie us (t) est proportionnelle au produit des tensions u1 (t) et p(t) : us (t) = k .u1(t).p(t)
montrer que le coefficient k à pour unité V-1
3 - Montrer que la tension us (t) peut s’écrire us (t) = Um(t) cos(2π.Fp.t) où Um(t) = A [1 + m.cos(2π.fs.t)] en
déterminant les expressions de A et m.
4 - A partir de la figure 2, déterminer les valeurs de Fp et fs.
5 - Déterminer Um max et Um min.
6 - En déduire le coefficient de modulation m, et en conclure.
II - La démodulation d’amplitude :
L’autre groupe d’élèves, un peu loin, réalise le montage de la figure 3, composé de plusieurs étages :
1 - L’étage (I) comporte une bobine d’inductance L0 = 2,5 mH en parallèle avec un condensateur de capacité
C0 réglable.
1.1 - Quel est le rôle de cet étage ? Expliquer comment ?
2.1 - Donner l’expression de sa période propre T0 et calculer C0 pour que cet étage réalise sa fonction
convenablement.
2 - Quel est le nom de l’Etage (II) ? Donner la condition que doit vérifier le produit R.C pour qu’il réalise sa
fonction convenablement.
3 - Sachant que R = 20,0 kΩ choisir parmi les valeurs : 5nF ; 20nF ; 1μF ; 5μF ; 1mF celle qui convient à la
capacité C. Justifier.
4 - Quelle est la fonction de l’Etage (III) ?
p(t)
us(t)
Figure 1
E
Figure 2
u1(t)
Modulation d’amplitude :2
2ième BAC Biof
PC – SM
Académie Marrakech-Safi Marrakech f. AbihafsoPr
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