Exercice

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TS Spécialité Physique 1/4 Chapitre 12
Exercice 1 Etude de la démodulation
Démoduler un signal modulé en amplitude consiste à récupérer le signal basse
fréquence qui a modulé un signal de haute fréquence appelé porteuse.
Afin d'illustrer le principe d'une telle démodulation, on se propose d'étudier la
récupération d'une tension sinusoïdale de fréquence 100 Hz (pour le signal de basse
fréquence) qui a modulé une tension sinusoïdale de fréquence 2,5 kHz (représentant
le signal de «haute fréquence »).
A. ANALYSE D'UN SIGNAL MODULÉ EN AMPLITUDE
L'oscillogramme ci-contre représente l'allure d'un
signal modulé en amplitude.
Tracer sur cet oscillogramme l'allure de la courbe
représentative, à une translation et un coefficient
multiplicateur près, le signal modulant (signal qui
transporte l'information à transmettre).
voie A : 2 V/div ; base de temps: 2 ms/div
B. ÉTUDE DE LA DÉMODULATION
Le signal modulé en amplitude
étudié à la question A est appliqué
au montage de détection
d'enveloppe :
ue(t) est la tension d'entrée, c'est-à-
dire la tension modulée (on peut la
supposer fournie par un générateur
de résistance interne nulle).
us(t) est la tension de sortie obtenue après la détection d'enveloppe.
La diode est supposée idéale. Sa caractéristique a l'allure donnée ci-dessous:
1. Etablir l'expression de la tension uD(t) aux bornes de la diode en fonction des
tensions ue(t) et us(t).
Tant que le condensateur se charge, la tension de sortie us(t) est égale à la tension
modulée ue(t).
2. Dans quel état se trouve alors la diode ? Quelle est sa
résistance ? Par quoi pourrait-on la remplacer ?
Dès que la tension ue(t) devient inférieure à la tension us(t), le condensateur se
décharge.
3. a. Dans quel état se trouve alors la diode ?
b. Quelle condition va entraîner l'arrêt de la décharge du condensateur?
c. L'oscillogramme montre, après un très fort grossissement, les crêtes des tensions
ue(t) et us(t) :
Indiquer sur cet oscillogramme
un domaine où le condensateur
se charge et un domaine où le
condensateur se décharge.
Pour étudier l'influence des paramètres de la
décharge sur la détection d'enveloppe, on observe
la tension de sortie us(t) quand on utilise
successivement trois conducteurs ohmiques de
résistance R différente.
Les oscillogrammes 1, 2 et 3 montrent le signal
us(t) obtenu après détection d'enveloppe dans
chaque cas. Ce signal est superposé au signal
d'entrée (signal modulé en amplitude) :
0 volt

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TS Spécialité Physique 2/4 Chapitre 12
4. a. Parmi les enregistrements effectués, quel est celui qui correspond à la meilleure
démodulation ?
Justifier la réponse.
b. La période de la porteuse vaut T = 0,40 ms.
En comparant cette période et les constantes de temps de circuits de décharge,
proposer une condition pour obtenir une bonne démodulation.
c. Que se passerait-il si on augmentait exagérément la constance de temps du circuit
de décharge ?
C. ÉLIMINATION DE LA COMPOSANTE CONTINUE
La tension us(t) est la somme d'une tension continue et d'une tension sinusoïdale.
Nommer et représenter l'élément qui permet d'éliminer la composante continue.
Exercice 2 Récepteur radio à modulation d’amplitude
Un schéma de récepteur radio à modulation d’amplitude est divisé en cinq sous
ensembles numérotés de 1 à 5.
A. ANALYSE DU RECEPTEUR
Les cinq sous ensembles sont les suivants :
a- détecteur d ‘enveloppe
b- amplificateur hautes fréquences
c- amplificateur basses fréquences
d- filtre passe haut
e- circuit oscillant accordé sur la fréquence N, telle que :
4
π
2N2LCr=1
Attribuer à chaque sous ensemble le numéro correspondant.
B. LA GAMME D’ONDES
Le circuit oscillant est accordé sur la fréquence que l’on veut capter. La bobine a une
inductance L=1,0mH.
Quelles devraient être les limites de la capacité Cr du condensateur pour balayer la
plage de fréquences qui va en modulation d’amplitude de 150kHz à 280kHz ?