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Comment la lumière peut-elle transporter des
informations ?
I) La lumière permet de communiquer à distance
1) Emission d’un signal codé
La résistance sert à protéger la diode : comme le GBF produit 3V, il faut
baisser la tension avec la résistance pour éviter que la Del grille.
Circuit émetteur :
2 à 3 Hz : La diode s’allume et s’éteint à intervalles réguliers.
20 Hz : La diode s’allume et s’éteint à intervalle régulier mais plus
rapidement que à 2-3 Hz.
40 Hz : La diode reste allumée
60 Hz : La diode reste allumée
200 Hz : La diode reste allumée
A 2, 3 et 20 Hz, la diode s’allume et s’éteint car la tension n’est pas
continue mais avec un signal carré. Nous pouvons voir ce flash mais cela
accélère entre 3 et 20 Hz car la fréquence augmente donc la diode s’allume et
s’éteint plus vite.
A partir de 40 Hz, la fréquence varie mais, à cause de la persistance
rétinienne (nous ne pouvons pas voir quand le mouvement à une fréquence
supérieure à 20 Hz), nous ne pouvons pas voir ces clignotements et on a
l’impression que la diode reste allumée.
2) Le circuit récepteur
Circuit récepteur :
Quand on éclaire le phototransistor avec la lampe, la diode verte s’allume.
Quand on éclaire le phototransistor avec la diode rouge (émettrice), la
diode verte (réceptrice) est synchronisée avec la diode émettrice les 2 diodes
clignotent en même temps.
Les fréquences des 2 diodes sont identiques.
On entend un son : le son de la fréquence de signal carré. Ce son devient
plus aigu quand on augmente la fréquence.
On peut donc arriver à transmettre un son par de la lumière.
II) Transmettre un signal musical
1) Le générateur de mélodie UM66
La tension visualisée est un signal carré d’amplitude 3V mais dont la
fréquence varie au cours du temps.
Le composant UM 66 sert donc à moduler la fréquence de la tension
suivant un programme donné, ce qui donne une musique quand on écoute avec
le casque du baladeur.
2) Emission et réception d’un signal modulé
Quand le phototransistor est éclairé par la diode émettrice, on entend par
le casque du baladeur le même son que celui qu’on avait entendu. Donc le signal
de l’UM66 a été transporté par la lumière (de la diode émettrice) et on peut
entendre la mélodie.
L’émetteur est la tension modulée par l’UM66.
Le récepteur est le phototransistor.
Le signal reçu peut-être visualisé à l’aide d’un oscilloscope.
Ou écouté à l’aide d’un casque de baladeur.
III) Réaliser une communication invisible
Le signal émis est invisible puisque l’œil humain ne peut pas distinguer
l’infrarouge.
Quand on oriente la diode émettrice infrarouge vers le phototransistor, le
signal reste le même mais plus fort et le signal porte plus loin.
Le phototransistor est plus sensible dans le domaine de l’infrarouge et
c’est donc pour cela que nous avons utilisé une diode émettrice rouge et non pas
d’une autre couleur.
Grégory Boucher et Mickaël Mauger