REPRISE du TP 11P démodulation d’amplitude

REPRISE du TP 11P démodulation d’amplitude

= manip à réaliser = lecture = compléter son compte-rendu si nécessaire

Objectif: Créer une tension modulée en amplitude, puis la démoduler

um(t)TENSION MODULÉE = Signal haute fréquence contenant le signal basse fréquence (relatif au son)

TENSION DEMODULÉE = Signal basse fréquence (relatif au son)

Démodulation I. 2) étude théorique du détecteur de crêtes

(en principe vu par tout le monde), mais lire les diapos pour s’assurer de la compréhension.

A t = 0 , le condensateur est déchargé.

Q3: Alors uC = 0 V

i

Q5: Marquer avec une flèche le sens du courant de charge.

A t = 0, on ferme l'interrupteur. On applique alors la tension modulée um

aux bornes du détecteur. La tension um augmente.

Q4: Le condensateur se charge rapidement car = 0 ( = R.C, or pas de R dans le circuit.

um

t

A la date t1 , um atteint une valeur maximale.Q6: Que dire de l'état du condensateur ? Exprimer uC en fonction de um et uD.

Le condensateur est chargé.

um = uC + uD

soit uC = um - uD

Le condensateur devrait se décharger. Mais…diapo suivante ! !

um

t

A partir de la date t2, la tension um diminue et tend vers zéro.Q7: Que devrait normalement faire le condensateur ?

I. Le détecteur de crêtes:

3) Câblage du détecteur de crêtes:

Si vous n’avez pas réalisé cette expérience, ce n’est pas grave. Voici l’acquisition obtenue Orphy

0

uC

um

Q8: Observe-t-on la décharge du condensateur, comme on pouvait le prévoir (Q7)?

0

uC

um

Q9: Quel dipôle du montage empêche la décharge? Justifier brièvement.

0

uC

um

L'objectif du montage de démodulation est d'obtenir une tension qui suive les variations d'amplitude de la tension modulée um. On rappelle que l'amplitude du signal modulé varie de la même manière que le signal modulant qui nous intéresse.

Q10: Avec ce simple détecteur de crêtes, l'objectif est-il atteint? Quel est le défaut de ce montage?

La solution : permettre au condensateur de se décharger

Q10.

Revenir à la version papier du TP : 2) Influence de la constante de temps:

Après avoir réfléchi, vérifiez vos réponses Q11 à Q14 à l’aide des diapositives suivantes.

Réfléchir, il s’agit de vérifier, pas de recopier bêtement le diaporama

Vérification, cliquez ici

2) Influence de la constante de temps:

Q11: Rappeler l'allure de la variation de la tension aux bornes d'un condensateur, initialement chargé, se déchargeant à travers une résistance.

(s)t5 10 15 20 25

u(V)

2

4

6

8

10

12

14

Décharge du condensateur

5

uC() = 37% de E

Q12: Rappeler l'expression de la constante de temps de ce dipôle RC et son influence sur la durée de la décharge.

Q13: Sur le schéma a ci-dessous, représenter qualitativement la tension uC dans le cas où la constante de temps du dipôle RC

est de l'ordre de grandeur de la période du signal modulant us.

TS =

décharge, mais trop lente pour bien suivre l’enveloppe du signal modulé

charge, mais pas le temps de se décharger

Q14: Sur le schéma b ci-dessous, représenter qualitativement la tension uC dans le cas où la constante de temps du dipôle RC

est de l'ordre de grandeur de la période de la porteuse uP. TP =

Le condensateur se décharge trop rapidement, la tension uC ne suit pas correctement l’enveloppe du signal modulé.

3) Conditions sur les fréquences et le choix des composants:

Avec les deux schémas précédents, on a vu qu'il faut

R.C < TS et R.C > TP .

Dans la pratique, on choisit TS > 10 R.C et TP < .

Ce qui impose TS > 100 TP .

10.CR

Q15: En déduire la condition sur les fréquences de la porteuse fP et du

signal modulant fS .

Pour respecter cette condition, on choisira fP = 220 kHz et fS = 1,0 kHz.

Q16: On veut utiliser R = 1 k, en déduire un encadrement de la valeur de C utilisable.

Réalisation d'un signal modulé:

 Création du signal modulant uS(t): avec un GBF.

Relier le GBF à la voie 1 de l'oscilloscope (DC), afin de faire les réglages suivants:tension sinusoïdale de fréquence fS = 1,0 kHZ , d'amplitude USmax = 1 V.

Puis introduire une tension de décalage U0 = 3 V.

        Création de la porteuse uP(t) :      avec le 2nd GBF

Relier le second GBF à la voie 1 de l'oscilloscope, effectuer les réglages suivants:tension sinusoïdale de fréquence fP = 220 kHz, d'amplitude UPmax=2,5 V.

Déconnecter les branchements liés à l'oscilloscope.

4) Réalisation pratique:

Placer le module multiplieur GOE2 sur la platine de câblage.

Alimenter le multiplieur avec l'alimentation symétrique(–15V;0V;+15V).

- 15V

0 V

+15 V

Introduire le signal modulant dans le multiplieurIntroduire la porteuse dans le multiplieur

Visualiser le signal modulé um(t) sur la voie 1 de l'oscilloscope.

1k

A l'aide de l'oscilloscope, visualiser um(t) et uC(t).

Réaliser le détecteur d’enveloppe

réponse Q16 :

0,045 µF < C < 0,1 µF

Revenir à la version papier III. Élimination de la composante continue

tension modulée

le "petit bout noir" de la diode doit être du coté du condensateur.

Q17: La tension uC suit-elle les variations d'amplitude du signal modulé ? (= suit-elle son enveloppe ?)Q18: Qu'est ce qui différencie encore légèrement la tension uC du signal modulant uS ?