MODULATION - DEMODULATION

MODULATION - DEMODULATION

En quoi consiste la modulation d’amplitude ?1. Introduction

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Une onde sonore de basse fréquence est transformée par un micro en signal électrique de même fréquence. Cette tension engendre une onde électromagnétique basse fréquence ne pouvant pas être transmise directement car elle se propage mal dans l’air.

On intègre alors le signal à transmettre dans une onde électromagnétique engendrée par une tension sinusoïdale de haute fréquence (appelée porteuse) en modulant son amplitude par le signal à transmettre. Le signal à transmettre s’appelle alors le signal modulant.

Quelle est l’expression de l’amplitude u(t) d’une tension sinusoïdale ?

1. Introduction2. Modélisation d’une

tension sinusoïdale

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Une tension alternative sinusoïdale est modélisée par une fonction cosinus de la forme :




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UmT




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se détermine en fonction des conditions initiales , si l’origine des dates est judicieusement choisie on a qui est nulle et :



tension sinusoïdale3. La modulation

d’amplitudea) La tension de décalage

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Au signal modulant um(t) d’amplitude Um=2V et de fréquence fm=440Hz ,

On obtient alors un signal modulant décalé um’(t) d’équation :

Le rapport est appelé taux de modulation. Il est noté m.

on ajoute une tension continue positive dite tension de décalage de valeur U0 = 3V



d’amplitudea) La tension de décalageb) La porteuse

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La porteuse up(t) est une tension sinusoïdale d’amplitude Up=6V et de fréquence fp=10kHz



d’amplitudea) La tension de décalageb) La porteusec) Le signal modulé

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Le signal modulé est obtenu à l’aide d’un Multiplieur

SE2

E1

X




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Le multiplieur réalise le produit du signal de la porteuse par le signal modulant décalé affecté d’un coefficient k dépendant du multiplieur.

Posons et




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Le signal modulé est donc équivalent à la somme de trois tensions alternatives sinusoïdales de fréquences et d’amplitudes respectives

,

,

,

Spectre en fréquences du signal modulé :



d’amplitudea) La tension de décalageb) La porteusec) Le signal moduléd) Condition de bonne modulation

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Pour qu’une modulation soit correcte, l’enveloppe du signal modulé doit correspondre au signal modulant.

Tenveloppe = 4,5div x 0,5ms/div= 2,3ms




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Bonne modulation

Smax

Smin

Une bonne modulation est obtenue si : m<1




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Réglages de base

Amplitude porteuse plus grande Amplitude porteuse plus petite

Tension de décalage plus faible Tension de décalage encore plus faible

Bonne modulationMauvaise modulation

m=1 modulation critique m>1 surmodulation



d’amplitudea) La tension de décalageb) La porteusec) Le signal moduléd) Condition de bonne modulatione) Méthode du trapèze

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MODULATION - DEMODULATIONPour vérifier qu’une modulation est bonne, on peut utiliser la méthode dite du trapèze : elle consiste à visualiser la tension modulée us(t) en fonction de la tension modulante décalée um(t)+U0

m<1 bonne modulation

m=1 modulation critique

m>1 surmodulation



d’amplitude4. La démodulation


En quoi consiste la démodulation d’amplitude ?

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Un signal modulé en amplitude contient une information (le signal modulant) « caché ». La démodulation consiste à extraire de la tension modulée, une tension de même fréquence que le signal modulant.

On utilise pour cela une chaine de composants ayant chacun un rôle précis.




a) Le redressement

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Le redressement de la tension modulée s’effectue à l’aide d’un ciruit redresseur comportant une diode : elle ne laisse passer le courant ne circulant que dans un seul sens




a) Le redressementb) Le détecteur d’enveloppe

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Le détecteur d’enveloppe de la tension redressée s’effectue à l’aide d’un circuit RC parallèle: les charges et décharges successives du condensateur permettent de ne conserver que l’enveloppe positive de la tension modulée.





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Pour assurer une bonne détection d’enveloppe il faut que la constante de temps =RC du dipôle RC soit :

très supérieure à la période Tp de la porteuse plus petite que la période Tm du signal modulant





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1er cas :

Le condensateur se décharge trop vite.





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2ème cas :

Bonne détection d’enveloppe quand l’amplitude de la tension modulée augmente.

Mauvaise détection, la décharge est trop lente.





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3ème cas :

Bonne détection d’enveloppe la charge et la décharge suivent l’amplitude de la tension modulée redressée




a) Le redressementb) Le détecteur d’enveloppec) Le filtre passe haut

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Le filtre passe haut , circuit RC série , élimine la composante continue de la tension démodulée, la rendant symétrique par rapport à l’axe horizontal : on obtient la tension démodulée.




a) Le redressementb) Le détecteur d’enveloppec) Le filtre passe hautd) Lissage

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Un autre circuit RC série lissant des petites variation de la tensions démodulée provenant des charges et décharges successives dans le condensateur du détecteur d’enveloppe




a) Le redressementb) Le détecteur d’enveloppec) Le filtre passe hautd) Lissagee) Conclusion

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