Lycée Jean XXIII REIMS
Chapitre PC2 et PC3 Spécialité physique
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MODULATION ET DEMODULATION D’AMPLITUDE
I. La modulation d’amplitude
1. L’intérêt de modulation d’amplitude
La modulation d’amplitude permet la transmission des signaux de faibles fréquences par ondes électromagnétiques.
Le signal à transmettre (musique, voie, etc.), qui est le signal de basse fréquence, est transformé en tension électrique. Cette
tension est appelée la tension modulante. Elle modifie l’amplitude d’un signal de haute fréquence, la porteuse.
Exemple :
La voix humaine couvre la gamme de fréquences comprises entre 100 Hz et 5000 Hz.
L’ordre de grandeur des fréquences de porteuse en radio par modulation d’amplitude est 100 kHz.
Par exemple, France Inter « grandes ondes » diffuse ses programmes par l’intermédiaire d’une porteuse de fréquence 164 kHz.
Le signal électrique modulé produit, par l’intermédiaire de l’antenne émettrice est une onde électromagnétique de même
fréquence.
L’antenne réceptrice capte l’onde et restitue le signal électrique modulé qui est par la suite démodulé c’est à dire extrait du
signal modulant d’origine.
2. Tension modulée en amplitude
Le but est d’obtenir un signal modulé d’amplitude variable, tel que l’enveloppe du signal modulé reproduise les variations du
signal modulant.
La porteuse est une tension sinusoïdale pure de haute fréquence qui s’écrit sous la forme : uP(t) = UPmax cos(2fPt)
Le signal modulant est une tension( de faible fréquence), à laquelle on ajoute une tension continue U0 appelée tension de
décalage. Lorsque la tension modulante est sinusoïdale, le signal modulant s’écrit sous la forme :
uS(t) = USmax cos(2fSt) + U0
Lorsqu’on réalise la modulation d’amplitude, on obtient un signal modulé en amplitude : tension um(t).Un circuit appelé le
multiplieur permet d’obtenir une tension modulée proportionnelle au produit des tensions qui lui sont appliquées :
um = k
uS
uP, k étant le coefficient caractéristique du multiplieur.
3. Réalisation du montage
Ne pas modifier les réglages et le branchement du GBF 2.
La tension délivrée par le GBF 2 est appliquée entre l’entrée Y1 du multiplieur et la masse M, il s'agit d'une tension
sinusoïdale, de fréquence fp = 100 kHz et d’amplitude égale à 2,0 V.
Réglage de la tension délivrée par le GBF 1
Régler la tension de sortie u1(t) = uS(t) + U0 du GBF 1 en la visualisant sur la voie 1 de l’oscilloscope :
- uS(t) est une tension sinusoïdale, de fréquence fS = 250 Hz et d’amplitude US m = 1,5 V ;
- U0 est une tension continue ou tension de décalage (à régler avec le bouton "offset" ou "décalage" du GBF 1),
U0 = 2,5 V.
Régler la base de temps (balayage) pour observer deux à trois périodes de u1(t).
Brancher la sortie du GBF 1 sur l'entrée X1 du multiplieur sans retirer la liaison établie entre le GBF et la voie 1 de
l’oscilloscope.
Visualisation des tensions.
Effectuer les réglages de l’oscilloscope afin de visualiser simultanément la tension u1(t) = uS(t) + U0 sur la voie 1 de
l’oscilloscope et la tension modulée um(t) sur la voie 2.
4. Qualité de la modulation
La tension à la sortie du multiplieur a l'allure ci-contre :
Le taux de modulation m est défini par :
Um max et Um min sont les valeurs extrêmes de la partie positive de
l’enveloppe de la tension modulée.
Mesurer les deux valeurs Um max et Um min de la tension modulée
puis calculer le taux de modulation.