tension u C

REPRISE du TP 11P démodulation d’amplitude
Objectif: Créer une tension modulée en amplitude, puis la démoduler
um(t)
TENSION MODULÉE =
Signal haute fréquence
contenant le signal basse
fréquence (relatif au son)
TENSION DEMODULÉE
= Signal basse fréquence
(relatif au son)
= manip à réaliser
= lecture
= compléter son compte-rendu si nécessaire
Démodulation
I. 2) étude théorique du détecteur de crêtes

(en principe vu par tout le monde), mais lire les diapos pour s’assurer de
la compréhension.
um
i
A t = 0 , le condensateur est déchargé.
Q3: Alors uC = 0 V
t
A t = 0, on ferme l'interrupteur. On applique alors la tension modulée um
aux bornes du détecteur. La tension um augmente.
Q4: Le condensateur se charge rapidement car t = 0 ( t = R.C, or pas
de R dans le circuit.
Q5: Marquer avec une flèche le sens du courant de charge.
A la date t1 , um atteint une valeur maximale.
Q6: Que dire de l'état du condensateur ? Exprimer uC en fonction de um
et uD.
Le condensateur est chargé.
um = uC + uD
soit uC = um - uD
um
t
A partir de la date t2, la tension um diminue et tend vers zéro.
Q7: Que devrait normalement faire le condensateur ?
Le condensateur devrait se décharger. Mais…diapo suivante ! !
I. Le détecteur de crêtes:
3) Câblage du détecteur de crêtes:
Si vous n’avez pas réalisé cette expérience, ce n’est pas grave. Voici
l’acquisition obtenue Orphy
uC
um
Q8: Observe-t-on la décharge du condensateur, comme on
pouvait le prévoir (Q7)?
0
Q9: Quel dipôle du montage empêche la décharge? Justifier brièvement.
uC
um
0
L'objectif du montage de démodulation est d'obtenir une tension qui
suive les variations d'amplitude de la tension modulée um. On rappelle
que l'amplitude du signal modulé varie de la même manière que le
signal modulant qui nous intéresse.
uC
um
0
Q10: Avec ce simple détecteur de crêtes, l'objectif est-il atteint? Quel est
le défaut de ce montage?

Q10.
La solution : permettre au condensateur de se décharger
Revenir à la version papier du TP :
2) Influence de la constante de temps:
Après avoir réfléchi, vérifiez vos réponses Q11 à Q14 à l’aide des
diapositives suivantes.
Réfléchir, il s’agit de
vérifier, pas de recopier
bêtement le diaporama
Vérification, cliquez ici

Q11: Rappeler l'allure de la variation de la tension aux bornes d'un
2) Influence de la constante de temps:
condensateur, initialement chargé, se déchargeant à travers une
résistance.
u(V)
14
Décharge du condensateur
12
10
8
6
uC(t) = 37% de E
4
t
2
5
10
5t
15
20
25
t(s)
Q12: Rappeler l'expression de la constante de temps de ce dipôle RC et
son influence sur la durée de la décharge.
Q13: Sur le schéma a ci-dessous, représenter qualitativement
la tension uC dans le cas où la constante de temps du dipôle RC
est de l'ordre de grandeur de la période du signal modulant us.
TS = t
charge, mais pas
le temps de se
décharger
décharge,
mais trop
lente pour
bien suivre
l’enveloppe
du signal
modulé

Q14: Sur le schéma b ci-dessous, représenter qualitativement
la tension uC dans le cas où la constante de temps du dipôle RC
est de l'ordre de grandeur de la période de la porteuse uP.
TP = t

Le condensateur se décharge trop
rapidement, la tension uC ne suit
pas correctement l’enveloppe du
signal modulé.
3) Conditions sur les fréquences et le choix des composants:
Avec les deux schémas précédents, on a vu qu'il faut
R.C < TS et R.C > TP .
Dans la pratique, on choisit TS > 10 R.C
et TP <
R.C
10
.
Ce qui impose TS > 100 TP .
Q15: En déduire la condition sur les fréquences de la porteuse fP et du
signal modulant fS .

Pour respecter cette condition, on choisira fP = 220 kHz et fS = 1,0 kHz.
Q16: On veut utiliser R = 1 k, en déduire un encadrement de la valeur
de C utilisable.

4) Réalisation pratique:
Réalisation d'un signal modulé:

 Création du signal modulant uS(t): avec un GBF.
Relier le GBF à la voie 1 de l'oscilloscope (DC), afin de faire les
réglages suivants:
tension sinusoïdale de fréquence fS = 1,0 kHZ , d'amplitude USmax = 1 V.
Puis introduire une tension de décalage U0 = 3 V.

Création de la porteuse uP(t) :
avec le 2nd GBF
Relier le second GBF à la voie 1 de l'oscilloscope, effectuer les réglages
suivants:
tension sinusoïdale de fréquence fP = 220 kHz, d'amplitude UPmax=2,5 V.
Déconnecter les branchements liés à l'oscilloscope.
Placer le module multiplieur GOE2 sur la platine de câblage.

Alimenter le multiplieur avec l'alimentation symétrique(–15V;0V;+15V).
+15 V
0V
- 15V
Introduire le signal modulant dans le multiplieur
Introduire la porteuse dans le multiplieur
Visualiser le signal modulé um(t) sur la voie 1 de l'oscilloscope.

Réaliser le détecteur d’enveloppe
le "petit bout noir" de la diode doit
être du coté du condensateur.
tension
modulée
1k
réponse Q16 :
0,045 µF < C < 0,1 µF
A l'aide de l'oscilloscope, visualiser um(t) et uC(t).
Q17: La tension uC suit-elle les variations d'amplitude du signal modulé ?
(= suit-elle son enveloppe ?)
Q18: Qu'est ce qui différencie encore légèrement la tension uC du signal
modulant uS ?
Revenir à la version papier III. Élimination de la composante continue