OEM. Modulation d'amplitude

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Ondes électromagnétique –
Modulation d’amplitude
3ème partie : L’électricité
Chapitre 9
Niveau : 2BACSPF
❶ Les ondes électromagnétiques
❶❶ Les caractéristiques des ondes électromagnétiques
Comme les ondes mécaniques progressives sinusoïdales, les ondes électromagnétiques sont caractérisées par :
 Une fréquence (en ) et une période  (en ) liées entre elles par la relation suivante :
 Une célérité (vitesse de propagation en ) : dans le vide et dans l’air elle est égale à la célérité de la
lumière soit .
 La célérité des ondes électromagnétiques dans les milieux transparents (comme les fibres optiques) est
également importante (de l’ordre de ).
 Une longueur d’onde dans le vide  (en m) tel que :
❶❷ Mise en évidence de la méthode d’envoyer et de recevoir une onde EM
Dans le montage suivant : E et R sont deux fils électriques
conducteurs qui jouent le rôle d'émetteur et de récepteur.
L'antenne émettrice E émet une onde électromagnétique de même
fréquence que le signal électrique du circuit .
Cette onde se propage dans tout l'espace et provoque dans
l'antenne réceptrice R un signal de même fréquence .
L'onde électromagnétique peut transporter le signal qui contient
l'information à des grandes distances sans aucun transport de la
matière et avec une vitesse égale à la célérité de lumière dans le
vide.
❷ Modulation d’une tension sinusoïdales
❷❶ Tension sinusoïdale
Une tension sinusoïdale est un signal électrique qui est décrit par une fonction sinus ou cosinus :
 …………………………………
 …………………………………
 …………………………………
Pour la tension représentée ci-contre :
…………………………………………………………………
…………………………………………………………………

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❷❷ La nécessité de la modulation
Pour transmettre un signal de basse fréquence BF à une distance de plusieurs kilomètres, il serait rapidement
atténué et en plus la réception de ce signal nécessitera des antennes de très grandes dimensions, car la longueur
de l'antenne est en général de l'ordre de la moitié de la longueur d'onde du signal de réception :
 Pour un signal de haute fréquence HF () ,sa longueur d'onde
: …………………………………, pour le capter on a besoin d'une antenne de longueur
…………………………………..
 Pour un signal de basse fréquence BF,  par exemple, sa longueur d'onde
: …………………………………, pour le capter on a besoin d'une antenne de longueur
…………………………………...
D’où la nécessité de la modulation pour transmettre les signaux BF.
❷❸ Les types de modulation
Généralement on "greffe" sur un signal haute fréquence appelé "tension porteuse" le signal basse fréquence à
transmette appelé "signal modulant", on obtient ainsi un signal modulé.
La porteuse
Le signal modulant
L'onde porteuse est une onde sinusoïdale qui s’écrit : 
Avec : 
Il existe trois types de modulation :
…………………………………
…………………………………
…………………………………
L’amplitude modifiée :
La fréquence modifiée :
La phase modifiée :
❸ Modulation d’amplitude
❸❶ Principe de la modulation d’amplitude
La modulation d’amplitude d’une tension poteuse  de haute fréquence  permet la transmission de signaux
de faibles fréquences (une tension  de basse fréquence ), avec :
  : signal de faible fréquence : Le signal modulant contenant l’information à diffuser
(à envoyer) ;

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  : porteuse.
Pratiquement on utilise un composant électronique AD633 nommé multiplieur qui multiplie les tensions qui lui
sont appliquées en entrées, et qui donne à sa sortie une tension proportionnelle à ce produit.
Multiplieur
On applique à l'entrée E1 du multiplieur la tension porteuse  puis on applique à l'entrée E2 le signal modulant
 après lui avoir ajouter une tension continue  et on obtient à la sortie S du multiplieur la tension modulée
 , avec :  est une constante qui dépend du multiplieur.
❸❷ Expression de la tension modulée en amplitude
 À l’entrée E1 du multiplieur, on applique la tension porteuse : .
 À l’entrée E2 du multiplieur, on a  avec  une tension continue.
 À la sortie on obtient la tension : 
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……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
D’où : 
………………………………………………………………..
 : La tension modulée

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❸❸ taux de modulation
Activité 1 :
❶ Déterminer les valeurs extrêmes  et  de la tension modulée .
...………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………….
❷ Exprimer le taux de modulation en fonction des valeurs extrêmes
 et .
………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………….
❸ Déterminer la valeur de  à partir de la courbe ci-contre:
…………………………………………………………………………
❸❹ La qualité d’une modulation d’amplitude
Pour une bonne modulation il faut que :
 ...…………………………………………………………………………
 ...…………………………………………………………………………
En mode XY
En mode XY
En mode XY
Bonne modulation
Modulation critique
Surmodulation
Exercice d’application :
On donne : La sensibilité horizontale  et la sensibilité
verticale .
❶ Déterminer  et .
………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………….
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❷ Calculer la valeur du taux de modulation.
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❸ Qu’elle est la qualité de la modulation obtenue.
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❸❺ Spectres des fréquences
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Conclusion: La tension modulée est la somme de trois tensions sinusoïdales avec des fréquences différentes.
❹ La démodulation
❹❶ Définition
La démodulation consiste à récupérer au niveau du récepteur le signal modulant qui contient l'information et qui
représente l’enveloppe du signal modulé. Elle s'opère en deux étapes :
 La détection d'enveloppe.
 L'élimination de la composante continue par filtrage.
❹❷ Détection d'enveloppe
Le détecteur d’enveloppe est un quadripôle constitué d’un :
 Diode : qui permet la suppression des alternance négatives.
 Filtre passe-bas : (un condensateur en parallèle avec un conducteur ohmique) ne laissant passer que les
fréquences basses et arrêtant celles aux fréquences élevées.
Pour obtenir une bonne détection d'enveloppe (bonne démodulation) il faut que la constante de temps 
du filtre vérifie la condition suivante :
La tension modulée
Détecteur d’enveloppe
L’enveloppe de la tension modulée