Modulation Démodulation Réception AM

1. Modulation DémodulationRéception AM

2. Modulation • Objectifs • Transmettre un signal de basse fréquence sans trop de perte • Méthode • Moduler l’amplitude (AM) ou la fréquence (FM) d’une tension de haute fréquence (moins atténué) par le signal

3. Modulation • Montage : • 2 possibilités : • On utilise un multiplieur et un sommateur • Ou un multiplieur et on ajoute au signal, une tension continue d’offset

4. Modulation • Expression de la tension modulée : • Signal : • Porteuse : • Signal modulé : • Montage 1 : • k : coefficient multiplicateur du multiplieur • Montage 2 :

5. Modulation • Amplitude • La pulsation de la porteuse étant élevée, les maximaux de la tension modulée seront atteint pour : • On obtient alors (pour le montage N°2) :

6. Modulation • Qualité de la modulation • La tension Us (min) ne doit pas s’annuler donc il faut que : • On note m : taux de modulation : • m < 1 : bonne modulation • m = 1 : limite • m > 1 : surmodulation

7. Modulation • Mesure du taux de modulation • On peut utiliser les amplitudes maximales : • On calcule le rapport des amplitudes R • On peut montrer que : • Applications : • calculer m (sensibilité verticale : 2 V/div) • Um = 1V, Uoffset = 3 V et Up = 4 V calculer le taux de modulation

8. Modulation • Spectre • On peut montrer que la tension modulée peut s’exprimer comme la somme de 3 tensions sinusoïdales de fréquence et d’amplitudes : • fréquence = F (porteuse) et amplitude = • Fréquence = F+f (signal) et amplitude = • Fréquence = F-f (signal) et amplitude =

9. Démodulation • L’opération consiste à récupérer le signal modulant à partir d’une tension modulée • Il y a 2 opérations : • La détection d’enveloppe • La suppression de la tension d’offset

10. Démodulation • La détection d’enveloppe : • Le montage : • Le Principe : • Dans la partie AB : la diode est passante, le condensateur se charge et la tension uc(t) suit celle du signal uS • Partie BP : la tension diminue et uC devient supérieure à uS. La diode est bloquée, le condensateur se décharge dans la résistance R, jusqu'au point P. • Partie PN : la diode est de nouveau passante et le condensateur se recharge.

11. Démodulation • Constante de temps • Dans la partie BP, le condensateur se décharge dans la résistance R. • La constante de temps est : • Si la constante est trop petite, la décharge est trop rapide, on observe des oscillations • Si elle est trop grande, la pente est trop faible et une partie du signal est perdu.

12. Démodulation • La suppression de la tension d’offset • Le signal obtenu est décalé en tension, à cause de la tension d'offset du signal modulant. • Afin de supprimer ce décalage, on va utiliser un filtre passe-haut. • Les basses fréquences et en particulier la tension continue d'offset seront alors supprimées. • La fréquence de coupure est la fréquence quand le signal a perdu 3dB, dans ce cas, son expression est :

13. Démodulation

14. Réception AM • Principe de la chaine de réception • Réception • Antenne Sélection de la station Réception des ondes Amplification Démodulation

15. Réception AM • Sélection : Circuit oscillant LC • Ce circuit présente une impédance trèsgrande pour la fréquence de résonance • Seuls les signaux proches de cette fréquence seront récupérés. • Application : • On veut isoler une radio dont la fréquence de la porteuse est de 100 Mhz. Quel doit être la capacité du condensateur si l’inductance de la bobine est de 0,2 μH ?

16. Réception AM • Amplification • Le signal étant faible, il faut l’amplifier. • On utilise un montage à Ampli Opérationnel • Le gain dépend du rapport des résistances (ici Gain = 3)

17. Réception AM • Démodulation • Détecteur d’enveloppe • Pour isoler l’enveloppe • Filtrage • Pour supprimer la tension d’offset

18. Réception AM • Chaine complète