MODULATION - DEMODULATION

1. MODULATION - DEMODULATION En quoi consiste la modulation d’amplitude ? • Introduction 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.

2. MODULATION - DEMODULATION Quelle est l’expression de l’amplitude u(t) d’une tension sinusoïdale ? • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale Une tension alternative sinusoïdale est modélisée par une fonction cosinus de la forme :

3. MODULATION - DEMODULATION • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale Um T

4. MODULATION - DEMODULATION  se détermine en fonction des conditions initiales , si l’origine des dates est judicieusement choisie on a  qui est nulle et : • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale

5. MODULATION - DEMODULATION Au signal modulant um(t) d’amplitude Um=2V et de fréquence fm=440Hz , • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage on ajoute une tension continue positive dite tension de décalage de valeur U0 = 3V On obtient alors un signal modulant décalé um’(t) d’équation : Le rapport est appelé taux de modulation. Il est noté m.

6. MODULATION - DEMODULATION La porteuse up(t) est une tension sinusoïdale d’amplitude Up=6V et de fréquence fp=10kHz • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse

7. MODULATION - DEMODULATION Le signal modulé est obtenu à l’aide d’un Multiplieur • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé E1 X S E2

8. MODULATION - DEMODULATION Le multiplieur réalise le produit du signal de la porteuse par le signal modulant décalé affecté d’un coefficient k dépendant du multiplieur. • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé Posons et

9. MODULATION - DEMODULATION • Le signal modulé est donc équivalent à la somme de trois tensions alternatives sinusoïdales de fréquences et d’amplitudes respectives • , • , • , • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé Spectre en fréquences du signal modulé :

10. MODULATION - DEMODULATION Tenveloppe = 4,5div x 0,5ms/div= 2,3ms • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé • d) Condition de bonne modulation Pour qu’une modulation soit correcte, l’enveloppe du signal modulé doit correspondre au signal modulant.

11. MODULATION - DEMODULATION • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé • d) Condition de bonne modulation Smax Smin Bonne modulation Une bonne modulation est obtenue si : m<1

12. MODULATION - DEMODULATION Réglages de base Bonne modulation Mauvaise modulation • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé • d) Condition de bonne modulation Amplitude porteuse plus grande Amplitude porteuse plus petite Tension de décalage plus faible Tension de décalage encore plus faible m=1 modulation critique m>1 surmodulation

13. MODULATION - DEMODULATION Pour 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 • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • a) La tension de décalage • b) La porteuse • c) Le signal modulé • d) Condition de bonne modulation • e) Méthode du trapèze m<1 bonne modulation m=1 modulation critique m>1 surmodulation

14. MODULATION - DEMODULATION En quoi consiste la démodulation d’amplitude ? • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation 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.

15. MODULATION - DEMODULATION 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 • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement

16. MODULATION - DEMODULATION 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. • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe

17. MODULATION - DEMODULATION • 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 • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe

18. MODULATION - DEMODULATION • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe 1er cas : Le condensateur se décharge trop vite.

19. MODULATION - DEMODULATION 2ème cas : • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe Bonne détection d’enveloppe quand l’amplitude de la tension modulée augmente. Mauvaise détection, la décharge est trop lente.

20. MODULATION - DEMODULATION 3ème cas : • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe Bonne détection d’enveloppe la charge et la décharge suivent l’amplitude de la tension modulée redressée

21. MODULATION - DEMODULATION • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe • c) Le filtre passe haut 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.

22. MODULATION - DEMODULATION • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe • c) Le filtre passe haut • d) Lissage 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

23. MODULATION - DEMODULATION • Introduction • Modélisation d’une tension sinusoïdale • La modulation d’amplitude • La démodulation • a) Le redressement • b) Le détecteur d’enveloppe • c) Le filtre passe haut • d) Lissage • e) Conclusion