La réception du signal

La réception du signal
1ère expérience
On reprend l’expérience concernant la propagation des ondes. On relie le GBF à l’oscillographe. On visualise un signal ≈ de tension
fixée et on fait varier la fréquence. On sépare à présent le GBF de l’oscillographe en gardant un fil sur le GBF et en plaçant l’autre sur
la voie A de l’oscillographe. Les deux fils proches et parallèles : Que peut-on dire du signal visualisé sur l’écran ? …………………....
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Quel est le rôle des antennes ? Pourquoi l’utilisation d’une antenne n’est pas suffisante pour capter une station de radio choisie ?
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2ème expérience
On réalise le montage ci-contre comportant un GBF dont on fait varier la
fréquence (1000 et 10 kHz), porteur sur sa borne de sortie d’un long fil.
De l’autre côté un condensateur 0,1 µF et d’une bobine 11 mH placés en série.
On fixe un fil sur le point de jonction C et L et on observe le signal transmis sur
un oscillographe
Qu’observe-t-on ? …………………………………………………………………..
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Quel est l’avantage de ce dispositif par rapport à l’antenne seule ?…………………
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Rappeler l’expression de la période et de la fréquence du circuit L,C et calculer f.
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L
C
GBF
R
3ème expérience :
Réaliser le montage ci - contre avec L = 11 mH, C = 0,1 F, R = 1 k.
Placer un voltmètre permettant de mesurer Uc aux bornes du condensateur
et un autre contrôleur pour mesurer la tension et la fréquence du signal
délivré par le GBF.
La tension aux bornes du GBF sera maintenue constante égale à 6 V
(ou plus faible, 4V, suivant le GBF utilisé en TP ; à voir avec le professeur)
YA
A2
A1
V
GBF
i
L, r
C
V
Reporter les mesures dans le tableau ci-dessous :
F en Hz
500
1000
2000
3000
4000
4500
5000
5500
6000
7000
8000
10000
12000
Uc (V)
tracer le graphe Uc = f ( f ). Et indiquer la valeur de la fréquence à la résonance (maximum de tension), comparer avec la fréquence
propre du circuit L,C.
Déterminer la bande passante à -3 dB (on dit aussi la bande passante à 3 dB).
Le décibel est une unité qui permet de comparer une grandeur physique à une autre grandeur physique de même nature.
Dans le cas du montage étudié, on compare les tensions efficaces aux bornes du GBF U1 et aux bornes du condensateur U2 .
La bande passante à -3 dB sera l’ensemble des fréquences pour lesquelles U2 > U2max / 2 . Les tensions qui n’appartiendront pas à
cette bande seront notablement affaiblies. Calculer l’expression : 20 log (U2 / U2max).
Indiquer alors la nature d’un tel filtre à partir des fréquences qu’il laisse passer:
Passe-bande ( une petite partie des fréquences ni les plus basses ni les plus hautes ) ; Coupe-bande ( le contraire du précédent),
Passe-haut ( ne laisse passer que les hautes fréquences ), Passe-bas ( ne laisse passer que les basses fréquences ).
Rappels sur le spectre en fréquence transmis par l’émetteur :
La transmission d’un signal modulé en amplitude occupe une bande de fréquence de largeur
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L’information est contenue dans ……………………………………………………. et non
dans la …………………………………………………………………………………………..
amplitudes
FP
fréquences
Quelle en est la conséquence sur la largeur de la bande passante du dispositif de réception ?
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Emission d’un signal et sa réception
Circuit d'émission
Circuit de réception
L'oscillateur H.F. est constitué d'un circuit (L,C) parallèle,
entretenu par un montage à amplificateur opérationnel avec
"réaction positive". Il produit une tension sinusoïdale de haute
fréquence, appelée porteuse.
(On aurait pu également utiliser un circuit (L,C) série, entretenu
par un dispositif à "résistance négative").
Le générateur B.F. (microphone ou baladeur) produit le signal
modulant, de basse fréquence, que l'on veut transmettre.
Le modulateur est constitué par un circuit intégré multiplieur. Il
"imprime" le signal modulant sur l'amplitude de la porteuse.
L'amplificateur H.F. transmet un signal amplifié à l'antenne.
L'antenne, constituée par un fil de cuivre, reçoit l'onde.
Le circuit de réception est un circuit (L,C) parallèle, attaqué en
courant par le signal d'antenne. Accordé sur la fréquence de la
porteuse, il constitue un "circuit bouchon".
Le démodulateur est réalisé par l'association d'une diode de
détection, et d'un circuit (R,C) constituant un filtre. Ce filtre a
pour rôle de supprimer la porteuse pour ne transmettre que le
signal modulant B.F..
L'amplificateur B.F. est un étage de puissance à transistors, qui
amplifie le signal reçu, et le transmet à un haut-parleur,
permettant ainsi l'écoute du signal B.F. transmis.
Le circuit de réception :
Parmi les modules proposés on retrouver les quatre éléments importants :
Un filtre sélectif pour isoler la fréquence souhaitée ; un amplificateur pour amplifier ce signal ; un démodulateur pour éliminer la
porteuse et ne conserver que l’image du signal modulant et un filtre passe haut pour éliminer la composante continue U 0.
antenne
oscillateur
H.F.
modulateur
(M.A.)
générateur
B.F.
amplificateur
H.F.
antenne
Filtre et
amplificateur
démodulateur
amplificateur
B.F.
haut-parleur