En quoi consiste la modulation d’amplitude ?

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1 En quoi consiste la modulation d’amplitude ?
MODULATION - DEMODULATION Introduction En quoi consiste la modulation d’amplitude ? 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
Introduction Modélisation d’une tension sinusoïdale Quelle est l’expression de l’amplitude u(t) 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
Introduction Modélisation d’une tension sinusoïdale  se détermine en fonction des conditions initiales , si l’origine des dates est judicieusement choisie on a  qui est nulle et :

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 X 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 S E2 E1 X

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

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