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T.P. n°1 • Modulation / Démodulation
T.P. n°2 • L’amplificateur opérationnel
T.P. n°3 • Utilisation des multimètres
T.P. n°4 • Redressement d’une tension
T.P. n°5 • Filtre linéaire du 1er et 2nd ordre
T.P. n°6 • Filtrage d’une tension créneau
par un circuit RLC
T.P. n°7 • Montages avec amplificateur opérationnel
T.P. n°8 • Multiplication de signaux
T.P. n°9 • Multivibrateur astable
T.P. n°10 • Oscillateur quasi-sinusoïdal
T.P. n°11 • Utilisation de l’oscilloscope
à mémoire numérique
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MODULATION / DEMODULATION
I. Modulation
La modulation est indispensable aux techniques de télécommunication. Elle peut-être
assimilée au codage d’un signal périodique.
Dans le cas de l’émission d’un son, la fréquence du signal est comprise entre 20 Hz et
20 kHz.
Pour un signal de 1 kHz par exemple, la longueur d’onde obtenue est de 300 km, une
antenne de réception devrait donc en théorie être au moins de même longueur.
Le principe de moduler notre signal par un autre signal de fréquence plus élevée
(porteuse) avant son émission permettra la réception par une antenne de dimensions
acceptables.
L’affectation des émissions par porteuses réduit également la redondance en
fréquence des signaux et donc le parasitage.
La multiplication des sources de signaux (télévision, radio, mobile,…) implique l’usage
incontournable de la modulation en émission et de la démodulation en réception.
Trois paramètres de modulation sont possibles : phase, amplitude et fréquence.
Les modulations d’amplitude (AM) et de fréquence (FM) seront étudiées ci-dessous.
1. Modulation d’amplitude
a) Principe de la modulation d’amplitude
La modulation d’amplitude consiste à rendre l’amplitude d’une onde porteuse
sinusoïdale proportionnelle au signal à transmettre.
Pour réaliser cette modulation on utilise un multiplicateur analogique.
Un multiplicateur analogique est un composant à deux entrées (U1 et U2) et une sortie
(Us) tel que : V=k(U1xU2).
k : constante s’exprimant en V-1.
Schéma du multiplicateur
La porteuse est u1 = U1m cos (2πf1t)
Le signal modulant à est u2 = U0 + U2m cos (2πf2t).
Montrez que le signal modulé s’écrit uS = Amod cos (2πf1t) et que Amod (amplitude
modulée) = A (1 + m cos (2πf2t)).
Exprimez l’amplitude A en fonction de k, U0 et U1m.
Exprimez le taux de modulation m, en fonction de U0 et U2m.

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Démontrez que le spectre de Fourier du signal modulé est le suivant :
La plage d’un signal modulé en amplitude par un signal de fréquence f2 vaut 2 f2.
Le multiplieur est un élément non linéaire : le spectre contient alors plusieurs raies:
(f1, f2) → (f1 - f2, f1, f1 + f2).
b) Expérimentation
Cette manipulation peut être effectuée de deux façons afin de disposer d’un signal et
de sa porteuse:
− Soit nous utilisons deux générateurs de type Agilent 33210A, tel qu’est libellée
l’expérimentation ci-dessous.
− Soit nous utilisons un générateur bi-voie de type Rigol DG1012A
Outre ce matériel, sont nécessaires un oscilloscope Agilent DSO1002A, une
alimentation Agilent U8001 ainsi que des composants et accessoires répertoriés en
annexe à ce TP.
Remarques : Le générateur Agilent 33210A permet de réaliser directement une
modulation en entrant les différents paramètres comme la fréquence du signal porteur
ou du signal modulant, il effectue donc en interne la multiplication des signaux
explicitée dans la partie « Principe de la modulation d’amplitude ». Le générateur
Rigol DG10102A dispose des mêmes capacités.
Procédure de modulation d’un signal avec le générateur Agilent 33210A :
− Choix du signal porteuse par les boutons en position 8
− Réglage de la fréquence par le clavier numérique ou par la commande rotative en
position 11.
− Modulation du signal avec le bouton ‘Mod’ qui se trouve en position 3 (vérifier que
la modulation est en AM et non FM)
− Choix de la fréquence du signal modulant ainsi que de la proportion de la
modification d’amplitude par le signal modulant.
Ne pas oublier d’appuyer sur le bouton ‘output’ en position 10 pour que le générateur
crée le signal.

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Visualisation sur l’oscilloscope du signal modulé par le générateur, et vérification que
la porteuse et le signal modulant correspondent aux valeurs entrées dans le
générateur.
Exemple :
Fréquence de la porteuse : 5 kHz
Signal modulant : 500 Hz
Profondeur de modulation : 80%
Utiliser la fonction FFT de l’oscilloscope Agilent DSO1002A afin de vérifier la
concordance du signal visualisé avec le calcul théorique de la transformée de Fourier.
2. Modulation en fréquence
a) Principe de la modulation en fréquence
Un signal harmonique (porteur d’information) dont l’amplitude est constante mais la
fréquence varie en fonction de la valeur d’un autre signal (message), représente un
signal modulé en fréquence. Comme dans tous les cas de modulation, le message est
un signal basse fréquence (BF) et la porteuse un signal haute fréquence (HF).
Les parasites atmosphériques, habituellement générateurs de fortes modulations
d’amplitude ne provoquent qu’une faible déviation de la fréquence du signal
d’émission.
Un signal FM est donc plus robuste au bruit lors de la transmission par voie hertzienne
qu’un signal AM.
On explore les bases de la modulation FM en insistant sur la complexité du spectre
obtenu, soit :
v (t) = V0 cos(t) = V0 cos(2Ft)
La porteuse est de fréquence F.
L’onde modulée en fréquence aura la forme générale :
vFM(t) = V0 cos [(t)] = V0 cos [t + ø(t)] (1)
La phase (t) du signal à l’instant t est égale à la somme de la phase de la porteuse
non modulée, t, et d’un paramètre ø(t) provenant de la modulation. La modulation de
fréquence n’est donc qu’une forme spécifique de la modulation de phase.
La fréquence instantanée d’un signal cos [ (t)] étant définie comme :
Nous pouvons calculer la fréquence instantanée du signal de la relation (1) :
(2)
Nous constatons que la fréquence instantanée, proportionnelle au rythme de variation
de  (t), est égale à la fréquence de la porteuse F (sans modulation) à laquelle
s’ajoute un terme de déviation, proportionnel au rythme de variation de ø (t).
Soit v (t) le message (de forme générale) BF à transmettre. Dans le cas d’une
modulation de fréquence, la déviation de la fréquence instantanée est proportionnelle
au signal modulateur v (t), soit dø (t)/ dt = v (t). La fréquence instantanée du signal
FM s’écrit alors :
(3)