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Exercices corrigés: Ondes électromagnétiques: Transmission d'informations - Modulation d'amplitude - Démodulation d'amplitude. 2 Bac Biof sciences physiques, sciences mathématiques et SVT. Exercice corrigé 1: Réception d'une onde électromagnétique. (niveau *) Pour capter une onde électromagnétique AM émise par une station radio, on utilise le montage simplifié représenté sur la figure ci-dessous. Compte-rendu de TP : étude de la modulation de fréquence. Ce montage est constitué de trois partie. La partie 1 comporte une bobine d'inductance L 0 =100mH et un condensateur de capacité réglable C 0. Préciser le rôle de chaque partie du montage. Relier chaque signal (de 1 à 4) à la tension de sortie pour chaque partie (de 1 à 3). Déterminer la valeur de la capacité C 0 qui permet de capter une onde AM de fréquence f=140kHz. (On prend π 2 =10). L'information est une onde sonore de fréquence f s =1KHz, la résistance utilisée dans la partie 2 du montage R=40Ω, donner une condition sur la capacité C (Capacité du condensateur utilisé dans la partie 2) pour avoir une bonne démodulation d'amplitude.
Les cinq oscillogrammes obtenus sont numérotés (a), (b), (c), (d) et (e). En l'absence de signal sur l'oscilloscope, les traces obtenues sur l'écran coïncident avec la ligne horizontale médiane. 1- Identifier uAM en indiquant le numéro de l'oscillogramme correspondant. Justifier. Calculer le taux de modulation en utilisant la courbe uAM. A-t-on une bonne modulation? 2- a- Identifier uBM en indiquant le numéro de l'oscillogramme b- On note G le coefficient d'amplification du premier étage amplificateur: G = uBM max / uAM max. Évaluer G en utilisant les oscillogrammes. 3- a- Identifier uCM (K ouvert) en indiquant le numéro de l'oscillogramme correspondant. Justifier. b- Quel est le rôle de la diode? 4- a- Identifier uCM (K fermé) en indiquant le numéro de b- Déterminer la tension de décalage du signal modulant U0. Tp modulation et démodulation d amplitude corrigé d. c- Expliquer pourquoi le phénomène de surmodulation a été évité lors de la propagation du signal modulé. 5- a- Identifier uDM en indiquant le numéro de l'oscillogramme b- Quel est le rôle du condensateur C2?
La modulation dans ce cas est de bonne qualité Si U < S m d'où m>1: On observe que la tension modulée u s (t) possède une enveloppe qui n'est pas semblable à la tension modulante s(t) Cette modulation est mauvaise qualité on aura sur-modulation Utilisation de la méthode du trapèze Pour s'assurer que la modulation est de bonne qualité on utilise la méthode du trapèze On utilise l'oscilloscope en mode XY c'est-à-dire Y(t) en fonction de X(t). Exercices+Corrections Modulation d'amplitude - Fonctions de l’Électronique - ExoCo-LMD. u s (t) est en fonction de ( s(t) + U) On relier la tension u s (t) à l'entrée Y et ( s(t) + U) à l'entrée X. En mode XY, si U > S m d'où m< 1 la modulation est de bonne qualité, le signal est en forme de trapèze est le suivant: La détermination du taux de modulation m peut se faire à partir de la forme de trapèze. En mode XY Si U < S m d'où m> 1 on a sur-modulation le signal est en forme de trapèze est le suivant: II. Démodulation d'amplitude La démodulation a pour but de reconstituer le signal électrique de basse fréquence à partir du signal modulé reçu.
1 Moreggia PSI 2013/2014 Le signal modulé est multiplié par la porteuse; le signal obtenu s'écrit donc: avec une constante dépendant des différentes amplitudes et de la constante du multiplieur. Linéariser ce signal. Représenter son spectre de Fourier. Quelle opération réaliser pour récupérer un signal proportionnel à? Réaliser expérimentalement ce dispositif, en injectant en entrée du multiplieur le signal modulé porteuse utilisée lors de la modulation. et la Réaliser un filtre passe-bas grâce à un circuit RC, en choisissant convenablement les valeurs numériques des composants. Observer les spectres de Fourier du signal en sortie du multiplieur RC., puis celui à la sortie du filtre 3. Tp modulation et démodulation d amplitude corrige. Démodulation par détection de crête On utilisera une diode pour redresser le signal modulé et un circuit RC fonctionnant en détecteur de crêtes pour éliminer la porteuse et ne garder que l'enveloppe. u i Diode Si R=10k C=100n On suppose que la diode est idéale. Tracer la caractéristiqueF i(u) de la diode et rappeler ses deux modes de fonctionnement, qui sont des égalités conditionnelles (il existe plusieurs niveaux de modélisation de la diode, on choisit le modèle 'diode idéale').
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