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UVT-N2TR2 Mini-projet en transmission Etude d’une chaine de transmission : RADIO AM Réalisé par : Marnaoui Mohamed Taher &Ferid Idriss 2013-2014

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UVT-N2TR2

Mini-projet en

transmission Etude d’une chaine de transmission : RADIO AM

Réalisé par : Marnaoui Mohamed Taher &Ferid Idriss

2013-2014

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

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Sommaire

Introduction générale .............................................................................................................................. 3

Chapitre 1 : Etude théorique ............................................................................................................... 4

Introduction : ........................................................................................................................................... 4

a. Ondes électromagnétiques: ................................................................................................... 4

b. Spectre électromagnétique: ................................................................................................... 4

I. Chaîne de transmission : ............................................................................................................. 4

II. Fonctionnement de la radio analogique : ................................................................................... 5

II.1 L’émetteur :............................................................................................................................... 5

II.2 Les récepteurs : ....................................................................................................................... 10

L’amplificateur FI : Contrôle automatique de gain (CAG) ............................................................. 13

La démodulation d’amplitude avec détection d’enveloppe : ..................................................... 13

II.2.i Amplificateur B.F : ................................................................................................................ 14

III. Conclusion : ........................................................................................................................... 15

Chapitre 2 : Etude pratique et réalisation ............................................................................................. 16

I. Introduction : ............................................................................................................................. 16

II. Emetteur AM : ........................................................................................................................... 16

II.1 Amplificateur BF : ........................................................................................................................ 17

II.2 L’Emetteur : ................................................................................................................................. 18

Emetteur AM ................................................................................................................................. 18

II.2.a L’oscillateur en quartz ......................................................................................................... 19

II.2.b L’amplificateur HF :.............................................................................................................. 19

II.2.c Le modulateur : .................................................................................................................... 19

Composants de l’émetteur AM : .................................................................................................. 20

Récepteur AM superhétérodyne : ................................................................................................ 21

Chapitre3 : Simulation sur MATLAB ...................................................................................................... 23

I-La Chaine de transmission : ............................................................................................................. 23

II- Signaux dans la partie Emetteur : ................................................................................................. 23

III- Signaux dans la partie Récepteur : ............................................................................................... 24

Conclusion Générale : ............................................................................................................................ 25

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Introduction générale

Les informations peuvent provenir de sources de natures physiques variables, sous forme

analogique ou numérique (voix, caméra vidéo, fichier Electronique) et être transmises par le

biais de supports de transmission divers vers différents blocs de réception (haut-parleur, Écran

d'ordinateur ou de portable).

La transmission analogique consiste à faire circuler des informations sur un support

physique de transmission sous la forme d'une onde. La transmission de ces informations se

fait par l'intermédiaire d'une onde porteuse, une onde simple dont le seul but est de transporter

les données par modification de l'une de ces caractéristiques (amplitude, fréquence ou phase),

c'est la raison pour laquelle la transmission analogique est généralement appelée transmission

par modulation d'onde porteuse. Selon le paramètre de l'onde porteuse que l'on fait varier, on

distinguera trois types de transmissions analogiques:

La transmission par modulation d'amplitude de la porteuse

La transmission par modulation de fréquence de la porteuse

La transmission par modulation de phase de la porteuse.

Il faut alors adapter le signal initial au canal envisagé, afin de transmettre

l'information le plus fidèlement possible tout en optimisant l'utilisation du canal. En faite la

croissance du trafic d'informations nécessite l'amélioration des performances des systèmes

matériels utilisés pour la transmission.

C’est dans ce cadre que tourne notre mini projet qui consiste à concevoir, étudier et

réaliser une chaine de transmission analogique a modulation d’amplitude.

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N2TR M

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Chapitre 1 : Etude

Introduction :

a. Ondes électromagnétiques:

Ces ondes sont constituées d'un champ

propageant dans un milieu matériel ou dans le vide. Une onde est caractérisée par sa

fréquence et sa longueur d'onde. Ainsi, plus la longueur d'onde du rayonnement est élevée,

plus sa fréquence est basse, et inversement.

b. Spectre électromagnétique:

Le spectre électromagnétique décrit la répartition des

fonction de leur fréquence : les ondes de faible fréquence, de quelques kilohertz (kHz) à

plusieurs gigahertz (GHz), sont appelées ondes radio ou ondes hertziennes

I. Chaîne de transmission

La chaîne de transmission de l’information, dans sa structure fonctionnelle la plus

simple, est constituée :

D’un émetteur ;

D’un canal de transmission

D’un récepteur.

Principe de la chaîne de transmission

L’émetteur « parle » au récepteur en uti

comprendre, ils doivent aussi utiliser la même «

Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

: Etude théorique

Ondes électromagnétiques:

Ces ondes sont constituées d'un champ magnétique et d'un champ électrique

propageant dans un milieu matériel ou dans le vide. Une onde est caractérisée par sa

fréquence et sa longueur d'onde. Ainsi, plus la longueur d'onde du rayonnement est élevée,

est basse, et inversement.

Spectre électromagnétique:

pectre électromagnétique décrit la répartition des ondes électromagnétiques

fonction de leur fréquence : les ondes de faible fréquence, de quelques kilohertz (kHz) à

plusieurs gigahertz (GHz), sont appelées ondes radio ou ondes hertziennes.

transmission :

La chaîne de transmission de l’information, dans sa structure fonctionnelle la plus

;

D’un canal de transmission ;

écepteur.

Principe de la chaîne de transmission

» au récepteur en utilisant le canal de transmission

comprendre, ils doivent aussi utiliser la même « langue ».

ini projet en transmission

champ électrique se

propageant dans un milieu matériel ou dans le vide. Une onde est caractérisée par sa

fréquence et sa longueur d'onde. Ainsi, plus la longueur d'onde du rayonnement est élevée,

ondes électromagnétiques en

fonction de leur fréquence : les ondes de faible fréquence, de quelques kilohertz (kHz) à

.

La chaîne de transmission de l’information, dans sa structure fonctionnelle la plus

lisant le canal de transmission ; Pour se

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5

II. Fonctionnement de la radio analogique :

La radio est un système de communication utilisant la propagation dans l'espace

des ondes électromagnétique.

II.1 L’émetteur :

L’émetteur a pour fonction d’adapter le signal issu du transducteur en vue de le

transmettre au canal de transmission. Il peut simultanément remplir plusieurs fonctions telles

que moduler et amplifier.

Les composants essentiels d'un émetteur radio sont un générateur d'oscillation, servant

à convertir le courant électrique en oscillation d'une fréquence radioélectrique déterminée ;

des amplificateurs, permettant d'augmenter l'intensité de ces oscillations tout en conservant la

fréquence désirée ; et un transducteur, convertissant l'information à transmettre en tension

électrique variable, proportionnelle à chaque instant à l'intensité du phénomène. Pour la

transmission du son le transducteur sera un microphone.

Schéma d’un émetteur

II.1.a Le Transducteur:

Le transducteur à l’émission permet de convertir le signal original (voix, image,…) en

un signal électrique utile pour l’émetteur. Certains utilisent le terme « encodeur » (codec dans

le jargon informatique), cela peut induire une confusion avec le convertisseur utilisé dans le

canal de transmission qui réalise la conversion de la nature du signal (pour la voix : de

pression en tension avec un microphone).

Son choix doit être compatible avec les caractéristiques (amplitude, spectre) du signal

à convertir.

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II.1.b L'amplificateur B.F:

Les amplificateurs sont des appareils électroniques destinés à augmenter l'intensité

d'un signal. Il est utilisé pour amplifier le signal de faible intensité provenant du microphone.

Cet amplificateur est aussi utilisé pour éviter la perte d'information due à la faible intensité du

signal provenant du microphone.

Son B : signal avant amplificateur provenant du microphone.

Son A : signal après passage dans un amplificateur.

II.1.c oscillateur HF:

Le rôle de l'oscillateur est de nous délivrer la fréquence de base nécessaire à

l'élaboration du signal porteur dans une gamme de fréquences. Ceci suppose que l'oscillateur

doive être réglable pour choisir une fréquence de travail dans la gamme, la fréquence délivrée

doit être également très stable afin de ne pas perturber l'autre récepteur de la gamme. Dans

une station de radiodiffusion typique, la fréquence porteuse est générée par un

oscillateur à cristal de quartz rigoureusement contrôlé, de plus l'oscillateur est isolé

pour éviter toute interaction entre l'oscillateur et les autres composants de l'émetteur. A

sortie de l'oscillateur la fréquence de l'onde reste insuffisante pour être émise. On utilise un

multiplicateur de fréquence pour obtenir la fréquence de la porteuse désirée.

Oscillateur à cristal de quartz

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N2TR M

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II.1.d La modulation

La question de la modulation se pose lorsque

on veut faire passer plusieurs informations simultanément dans le même canal

de transmission

on veut transmettre l’information à des distances importantes

on veut diminuer le bruit dont est victime l’information lors de sa transmission.

La modulation consiste alors

communication mais ce n’est pas une obligation.

informations provenant de différentes sources et ayant le même spectre qui utilisent le même

support de transmission de façon à permettre à différents émetteurs de retrouver l’information

qui les concerne. On utilise également la modulation pour être capable d'émettre plusieurs

informations simultanément car si deux stations émettaient sur la même fréquence ou à des

fréquences voisines, il serait impossible de distinguer ces deux signaux

radiodiffusion il existe deux

et la modulation de fréquence

Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

a modulation :

La question de la modulation se pose lorsque :

passer plusieurs informations simultanément dans le même canal

de transmission ;

on veut transmettre l’information à des distances importantes

on veut diminuer le bruit dont est victime l’information lors de sa transmission.

La modulation consiste alors à adapter l’information à transmettre à un canal de

communication mais ce n’est pas une obligation. La modulation permet

informations provenant de différentes sources et ayant le même spectre qui utilisent le même

façon à permettre à différents émetteurs de retrouver l’information

On utilise également la modulation pour être capable d'émettre plusieurs

informations simultanément car si deux stations émettaient sur la même fréquence ou à des

ces voisines, il serait impossible de distinguer ces deux signaux.

types de modulation : la modulation d’amplitude

modulation de fréquence FM offrant toutes les deux des avantages et des inconv

ini projet en transmission

passer plusieurs informations simultanément dans le même canal

on veut transmettre l’information à des distances importantes ;

on veut diminuer le bruit dont est victime l’information lors de sa transmission.

à adapter l’information à transmettre à un canal de

ation permet de séparer des

informations provenant de différentes sources et ayant le même spectre qui utilisent le même

façon à permettre à différents émetteurs de retrouver l’information

On utilise également la modulation pour être capable d'émettre plusieurs

informations simultanément car si deux stations émettaient sur la même fréquence ou à des

. Dans les systèmes

modulation d’amplitude AM DBAP

avantages et des inconvénients

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II.1.e La modulation d’amplitude AM DBAP :

La Modulation d'Amplitude Double Bande Avec Porteuse est utilisée dans les

radiodiffusions en Ondes Longues, Ondes Moyennes et Ondes Courtes. Le principe consiste

à envoyer un signal modulé en amplitude Xam(t) ainsi que la porteuse (signal HF). Ceci

permet d'éviter les problèmes liés à la récupération de la porteuse lors de la réception. Le

principe de fonctionnement est le suivant :

Le signal modulant m(t) s’écrit : m(t)= cos (ωt) avec ω= 2πf ou f est la fréquence du

signal d’entrée.

Le signal de la porteuse est p(t) qui s’écrit : p(t)= Acos (ω0t) avec ω0= 2πf0 où f0 est la

fréquence de la porteuse.

Le signal modulé Xam(t) s’écrit alors : Xam(t)= m(t)*p(t)+p(t)

= cos (ωt) * Acos (ω0t) + Acos (ω0t)

En appliquant la fonction trigonométrique adéquate nous aurons l’expression du

signal Xam(t) modulé en DBAP comme suit :

Xam(t)= A [1+α m(t)] cos (w0t)

Avec α l’indice de modulation qui s’écrit :

α =

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Deux cas se posent :

1er cas : Amin >0 on parle d’une modulation normale du signal modulé :

2ième cas : Amin <0 on parle alors d’un signal sur modulé :

Représentation spectrale du signal modulé en AMDBAP :

Xam(t)= A [1+α m(t)] cos (w0t)

= A cos (w0t) +A α m(t) cos (w0t)

Sachant que cos a*cos b= 1/2cos (a-b) +1/2 cos (a+b) nous aurons

Xam(t)= A cos (w0t) +A α cos (ωt) cos (w0t)=Acos(2πf0t)+A α cos(2πft)cos(2πf0t)

= Acos(2πf0t)+ A α/2 cos2π(f0-f)t+ A α/2 cos2π(f0+f)t

Et voila donc la représentation spectrale de notre signal modulé avec :

Une raie d’amplitude A à la fréquence f0

Une raie d’amplitude A α/2 à la fréquence f0-f

Une raie d’amplitude A α/2 à la fréquence f0+f

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La modulation a permis la transposition du signal modulant (message) autour de la

fréquence porteuse f0. La bande passante B du signal modulé vaut deux fois la bande du

signal modulant. En bande de base : c'est un signal Double Bande. de plus, la fréquence

porteuse se retrouve sur le spectre de fréquence. On parle ainsi de modulation Double Bande

Avec conservation de la Porteuse : DBAP ou DSB (Double Side Band).

II.1.f L'amplificateur H.F:

Il va amplifier l'intensité du courant après modulation pour augmenter la portée de

l'onde. Il a la même action que l'amplificateur B.F. mais il amplifie les courantes hautes

fréquences

II.1.g L'antenne émettrice :

Une antenne émettrice de radio est en fait un conducteur métallique dans lequel on fait

passer des courants à très haute fréquence. Les antennes émettrices n'ont pas besoin d'être

situées à proximité. Les stations de radiodiffusion sur moyennes fréquences émettent en

général avec une antenne de grande taille, qu'il est en général préférable de l'installer à un

endroit isolé, alors que le studio de régie est situé en centre-ville.la longueur d'une antenne est

égale à l/2 ou l/4 l où l est la longueur d'ondes dans le vide de la porteuse émise.

II.2 Les récepteurs :

Leurs rôle est à la fois de recevoir le signal émis ainsi que de le rendre compatible

avec le transducteur (ex: haut-parleur) servant à la réception. Les actions réalisées par les

récepteurs sont les suivantes :

Filtrer le signal reçu (éliminer la partie inutile du signal reçu pour ne garder

que l’information) ;

Démoduler ;

Amplifier le signal pour le rendre utilisable par le transducteur de sortie.

Dans le domaine de radiodiffusion on parle essentiellement des récepteurs

superhétérodynes qui diminue ainsi la fréquence du signal reçu depuis celle de la porteuse

radar à une fréquence intermédiaire plus base qu’il sera plus facile ensuite d’amplifier et de

démoduler pour obtenir un signal.

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II.2.a Principe des récepteurs superhétérodyne :

Dans ce type de récepteur le signal de radiofréquences venant de l’antenne passe par

un filtre qui ne laisse passer que la bande de fréquences désirées. Le signal passe ensuite dans

un mélangeur qui l’ajoute à une onde produite par un oscillateur local stable. Les deux

signaux entrent en battement à une fréquence intermédiaire (FI) qui est la différence de

fréquences entre les deux ondes, c’est le procédé de changement de fréquence, dit hétérodyne.

L’onde venant de l’oscillateur est automatiquement ajustée afin d’avoir toujours la même

différence de fréquence avec celle du signal RF ce qui permet d’avoir une FI constante sur

toute la plage de fréquences du récepteur. Le signal FI est ensuite envoyé vers

un amplificateur qui augmente son intensité. Finalement, il passe dans un détecteur qui par

démodulation en tirera la composante finale du signal émis à l’ origine.

II.2.b L’antenne réceptrice :

L’antenne réceptrice convertit les ondes électromagnétiques provenant de l’émetteur

en signal électrique qui sera appliqué au récepteur. Il existe différentes sortes d'antenne:

l'antenne dipôle, l'antenne cadre, l'antenne Yagi...

En ce qui concerne l'antenne réceptrice de radiodiffusion, elle est placée à une certaine

distance du récepteur, elle doit être située dans un endroit dégagé avec un minimum

d’obstacles qui pourraient gêner la réception, le plus souvent en haut des immeubles, sur le

toit. Cette antenne agit comme un générateur, c'est à dire quelle va introduire un courant

sinusoïdal dans le circuit de réception du récepteur.

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II.2.c Circuit LC parallèle : filtre présélection :

La réception commence par le signal issu de l'antenne. Celui-ci comprend la fréquence

souhaitée mais également d’autres fréquences ambiantes. Un filtre d'antenne, placé avant

l'amplificateur, élimine les fréquences indésirables de façon à éviter que des signaux

éventuels de forte amplitude ne saturent l'amplificateur haute fréquence (HF). Les limites

de ce filtre sont choisies afin d’éliminer toute fréquence image parasite. La largeur de bande

du récepteur ne doit pas être plus grande que la fréquence intermédiaire (FI).

II.2.d Amplificateur HF :

L’amplificateur HF assure une première amplification du signal reçu. Il est conçu de

façon à obtenir le meilleur rapport signal sur bruit possible. Il est important qu’il introduise le

moins de bruit interne pour obtenir une meilleure réception. Cet amplificateur est

généralement employé dans les chaines de transmission qui utilise la modulation AM

Les anciens récepteurs n’utilisaient pas ce stade de filtre et pré-amplification et

envoyaient le signal reçu directement à un mélangeur à cristaux. Cela avait certains

désavantages dont celui de permettre la réception de signaux de fréquences parasites

provenant de sources différentes.

II.2.e Le mélangeur :

Le mélangeur prend le signal pré-amplifié(F1) et le combine à une onde produite par

l’oscillateur local (F2). Ces deux ondes entrent en battement à une fréquence intermédiaire

(FI) tel que : FI= F1-F2= F2 – F1.

Le spectre de sortie est donc composé deux bandes latérales, positives et négative,

identiques.

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II.2.f Le Filtre FI :

Le filtre de fréquence intermédiaire permet de ne garder que la fréquence désirée du

signal de sortie du mélangeur. Il est conçu pour avoir une ou plusieurs bandes passantes

étroites qui n’affectent pas la puissance du signal.

L’amplificateur FI : Contrôle automatique de gain (CAG)

Après la conversion à la FI, le signal passe par une série d’amplificateurs qui donnent

la plus grande partie du gain du récepteur. Cette étape d’amplification de fréquence

intermédiaire doit être adaptée afin de pouvoir faire varier la bande passante et le gain du

récepteur. La bande passante du récepteur est définie par celle de ces amplificateurs et le gain

doit être variable afin d’obtenir une tension constante à la sortie pour toutes les partie du

signal.

II.2.g La démodulation :

La démodulation consiste à récupérer le signal informatif modulant qui est contenu

dans la partie supérieure ou inférieure de l’enveloppe du signal modulé. C'est l'opération

inverse de la modulation au cours de laquelle on sépare le signal B.F de la porteuse H.F.

La démodulation d’amplitude avec détection d’envelo ppe :

La démodulation par détection d'enveloppe (ou de crête) est très utilisée dans

les montages électroniques de moyenne qualité, car elle utilise très peu de

composants, et son coût est donc très faible par rapport à d'autres démodulateurs

plus précis. Le principe consiste à détecter les maximas du signal modulé de façon

à restituer l'enveloppe du signal modulé, qui est bien sûr le message transmis. On

utilise pour cela un montage détecteur de crête :

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14

Supposons que le condensateur C est chargé à t = 0 :

Tant que Xam(t) > Xd(t) : C se charge et la diode D est passante : Xd(t) = Xam(t)

Lorsque Xam(t) diminue en amplitude : C se décharge lentement et D se bloque.

Message Basse Fréquence

à transmettre m(t)

Signal Modulé en Amplitude (AM)

Signal démodulé Récupération du

message par détection

d'enveloppe

La détection d'enveloppe ne peut être utilisée si le taux de modulation est supérieur à

1, car dans ce cas, le signal démodulé ne correspond plus au message.

II.2.i Amplificateur B.F :

Son rôle est d’amplifier le signal modulant issu du démodulateur.

II.2.j Transducteur à la réception :

Son rôle est de fournir une information exploitable par le destinataire sous la forme

d’un signal. Le haut parleur, dans notre cas, transforme le signal en onde sonore en faisant

vibrer sa membrane, il agit inversement à un microphone.

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15

III. Conclusion :

Le long de cette partie nous avons essayé de comprendre le fonctionnement d’une

chaine de transmission la plus facile à exploiter lors d’une opération de radiodiffusion.

L’étude de la modulation d’amplitude était l’une des partie principale de ce chapitre et le sera

dans le chapitre suivant où nous allons essayer de réaliser la chaine de transmission de la

radio tunisienne.

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N2TR M

16

Chapitre 2 : Etude

I. Introduction :

Après avoir étudié théoriquement les circuits d’une radio AM en ses deux parties de

l’émetteur et du récepteur, ce deuxième chapitre s’occupera d’un essai de réalisation de ces

deux étages avec les circuits nécessaires.

II. Emetteur AM :

Nous avons fait le choix sur un circuit d’

27Mhz (généralement utilisé pour les radios amateurs

500mW ce qui lui donne la chance d’agir avec une portée de centaine d

comprendre notre système nous allons le découper en deux grandes parties la première sera la

partie amplification BF et la deuxième sera l’émetteur en lui

qui est la modulation d’amplitude.

Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

: Etude pratique et réalisation

Après avoir étudié théoriquement les circuits d’une radio AM en ses deux parties de

l’émetteur et du récepteur, ce deuxième chapitre s’occupera d’un essai de réalisation de ces

deux étages avec les circuits nécessaires.

:

Nous avons fait le choix sur un circuit d’émetteur qui travaille avec une fréquence de

27Mhz (généralement utilisé pour les radios amateurs) avec une puissance

ce qui lui donne la chance d’agir avec une portée de centaine de

comprendre notre système nous allons le découper en deux grandes parties la première sera la

et la deuxième sera l’émetteur en lui-même avec

d’amplitude.

Synoptique d’un émetteur AM

ini projet en transmission

Après avoir étudié théoriquement les circuits d’une radio AM en ses deux parties de

l’émetteur et du récepteur, ce deuxième chapitre s’occupera d’un essai de réalisation de ces

qui travaille avec une fréquence de

puissance de sortie de

e mètre. Pour mieux

comprendre notre système nous allons le découper en deux grandes parties la première sera la

même avec son principale rôle

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N2TR M

17

II.1 Amplificateur BF

Le rôle principal de ce bloque de la partie émission est d’amplifier les signaux venant

du microphone, il est en faite constitué de trois partie

1) Un amplificateur source commune

entrée un potentiomètre de 1M

la liaison avec la deuxième partie de l’amplificateur.

2) Un amplificateur émetteur commun fournissant une forte amplification en

tension. Cette partie

3) Un amplificateur collecteur commun

de notre amplificateur BF

liaison avec la base du transistor modulateur

en l’absence d’un signal d’entrée.

• Composants de l’ampli BF

Nomenclature

résistance

résistance

résistance

Résistance

Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

Amplificateur BF :

AMPLIFICATEUR BF

Le rôle principal de ce bloque de la partie émission est d’amplifier les signaux venant

du microphone, il est en faite constitué de trois partie :

Un amplificateur source commune qui utilise un transistor 2N3819 avec a son

entrée un potentiomètre de 1MΩ en plus d’une capacité de forte valeur assure

la liaison avec la deuxième partie de l’amplificateur.

Un amplificateur émetteur commun fournissant une forte amplification en

tension. Cette partie est composée essentiellement d’un transistor 2N2222.

Un amplificateur collecteur commun à faible impédance de sortie. A la sortie

de notre amplificateur BF ; est placée un une résistance de 22 K

liaison avec la base du transistor modulateur pour que ce dernier soit médiane

en l’absence d’un signal d’entrée.

Composants de l’ampli BF

Composant

R1 et R4 10 KΩ

R2 47 KΩ

R3 12 KΩ

R5 et R9 22 KΩ

ini projet en transmission

Le rôle principal de ce bloque de la partie émission est d’amplifier les signaux venant

transistor 2N3819 avec a son

en plus d’une capacité de forte valeur assure

Un amplificateur émetteur commun fournissant une forte amplification en

est composée essentiellement d’un transistor 2N2222.

à faible impédance de sortie. A la sortie

; est placée un une résistance de 22 KΩ qui est en

pour que ce dernier soit médiane

valeur

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N2TR M

18

Résistance

Résistance

Résistance

Condensateurs

Condensateurs

Condensateurs

Semi-conducteur

Semi-conducteur

II.2 L’Emetteur :

L’émetteur AM ci-dessus comporte trois étages qui sont successivement l’oscillateur

en quartz, l’amplificateur HF et le modulateur.

Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

R6 et R8 1 KΩ

R7 1,8 KΩ

P1 1 MΩ logarithmique

C1 150 pF

C2, C3 et C5 10 µF/16 V

C4 10 µF/25 V

T1 2N3819

T2 et T3 2N2222

Emetteur AM

dessus comporte trois étages qui sont successivement l’oscillateur

en quartz, l’amplificateur HF et le modulateur.

ini projet en transmission

logarithmique

F/16 V

F/25 V

dessus comporte trois étages qui sont successivement l’oscillateur

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

19

II.2.a L’oscillateur en quartz

Il est constitué d’un amplificateur émetteur commun avec un circuit accordé dans le

collecteur. La production de l'oscillation de la porteuse est assurée par le quartz. Le courant de

polarisation de l'étage est d'environ 80mA. Cette forte valeur permet de porter la puissance de

l'oscillation aux alentours de 100mW. La relation avec l'étage amplificateur de puissance est

capacitif et la capacité réelle du circuit accordé de l'oscillateur est constituée d'une part du

condensateur variable et d'autre part d'une capacité parallèle ajoutée par le couplage. Le

transistor utilisé pour cet étage est un 2N2218 qui est distribué avec un boîtier de type TO5,

ce qui assure une bonne dissipation de la chaleur. Enfin sa fréquence de transition s'élève à

250MHz, ce qui est largement suffisant pour notre application. Le découplage de

l'alimentation s'effectue par un condensateur de 10 nF qui est placé au plus près de l'ensemble

L1, CV1.

II.2.b L’amplificateur HF :

Cet étage comporte un transistor 2N3053. Les impulsions de courant appliquées sur la

base de ce transistor s.ont transformées en un signal sinusoïdal placé sur la sortie après

filtrage.une fois la base du transistor BD 518 est reliée a la masse à travers une résistance de

22 KΩ et l’alimentation est de 12V, la puissance de sortie s’élève à 750 mW.

II.2.c Le modulateur :

La modulation est assurée par l'intermédiaire du transistor de puissance basse

fréquences BD518. Lorsque la sortie de l'amplificateur basse fréquence est à environ 0V, le

courant dans la résistance R9 est maximum: le transistor est alors passant et le potentiel de

12V appliqué sur l'émetteur se retrouve sur le collecteur. A l'opposé, lorsque le potentiel à

sortie de l'amplificateur B.F. atteint environ 12V, le courant dans la base de T3 est minimum

et la tension de collecteur descend largement en dessous de 12V. L'onde transmise se trouve

ainsi modulée en amplitude au rythme du signal B.F. délivré sur la sortie de l'amplificateur

B.F.

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

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Composants de l’émetteur AM :

Nomenclature Composant valeur

Résistance R1 12 KΩ

Résistance R2 6,8 KΩ

Résistance R3 47 KΩ

Résistance R4 220 KΩ

Inductance L1 10tours fils cuivre

émaillé10/10° sur foret Ø9

Inductance L2

12tours fils cuivre

émaillé04/10° sur corps de

VK200

Inductance L3 15tours fils cuivre

émaillé10/10° sur foret Ø9

Condensateurs C1 47 nF

Condensateurs C2 10 µF/25 V

Condensateurs C3, C5 et C6 10 nF

Condensateurs C4 100 pF

Semi-conducteur T1 2N2218

Semi-conducteur T2 2N3053

Semi-conducteur T3 BD518

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N2TR M

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Récepteur AM superhétérodyne

L’i nductance L1 connectée entre les broches 14 et 13 du circuit

fréquence de l'oscillateur. Le potentiomètre R12 est utilisé pour faire varier la tension

aux bornes de la diode D2 varicap pour le réglage

de pleine onde équilibrée interne. La fréquence intermé

455 kHz. Le circuit de filtrage passe

du signal émis autour de la fréquence intermédiaire. En termes simples, la sortie FI du

mélangeur double équilibré dispon

l'amplificateur FI à gain commandé

le temps de stabilisation AGC. Le transistor Q2 et composants associés forment le circuit de

commande pour la Mesureur de champ M1.

être utilisés pour fixer le compteur. Le condensateur C3 est le condensateur de dérivation pour

le circuit préamplificateur de fréquences audio à l'intérieur du circuit intégré.

condensateurs C16 et C12 contourne le bruit

d'alimentation électrique. Le circuit intégré

pour entraîner le haut-parleur.

Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

Récepteur AM superhétérodyne :

nductance L1 connectée entre les broches 14 et 13 du circuit

Le potentiomètre R12 est utilisé pour faire varier la tension

aux bornes de la diode D2 varicap pour le réglage. C4 est associée au circuit de détection

de pleine onde équilibrée interne. La fréquence intermédiaire de ce circuit est réglée autour de

455 kHz. Le circuit de filtrage passe-bande réalisés autour CF1 et CF2 sélectionne la bande

autour de la fréquence intermédiaire. En termes simples, la sortie FI du

mélangeur double équilibré disponible sur la broche est filtré et appliqué à l'entrée de

gain commandé. Les condensateurs C16 et C17 sont utilisées pour réduire

le temps de stabilisation AGC. Le transistor Q2 et composants associés forment le circuit de

la Mesureur de champ M1.les résistances présélectionnées R5

être utilisés pour fixer le compteur. Le condensateur C3 est le condensateur de dérivation pour

le circuit préamplificateur de fréquences audio à l'intérieur du circuit intégré.

C16 et C12 contourne le bruit en cas d’échéance du signal

circuit intégré TDA7052 forme un étage amplificateur audio 1W

parleur. Ce TDA7052 est un amplificateur en pon

ini projet en transmission

nductance L1 connectée entre les broches 14 et 13 du circuit intégré définit la

Le potentiomètre R12 est utilisé pour faire varier la tension

. C4 est associée au circuit de détection

diaire de ce circuit est réglée autour de

bande réalisés autour CF1 et CF2 sélectionne la bande

autour de la fréquence intermédiaire. En termes simples, la sortie FI du

ible sur la broche est filtré et appliqué à l'entrée de

condensateurs C16 et C17 sont utilisées pour réduire

le temps de stabilisation AGC. Le transistor Q2 et composants associés forment le circuit de

ésistances présélectionnées R5et R9 peuvent

être utilisés pour fixer le compteur. Le condensateur C3 est le condensateur de dérivation pour

le circuit préamplificateur de fréquences audio à l'intérieur du circuit intégré. Les

à partir de la ligne

TDA7052 forme un étage amplificateur audio 1W

TDA7052 est un amplificateur en pont intégré qui peut

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

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fournir une puissance de sortie de 1 W dans un haut-parleur de 8 Ohms. Le condensateur C18

couple la sortie audio du TDA1572 au TDA7052.

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

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Chapitre3 : Simulation sur MATLAB

I-La Chaine de transmission :

II- Signaux dans la partie Emetteur :

Coubre 1 : le signal d’entrée modulant

Courbe 2 : signal de la porteuse

Courbe 3 : signal modulé

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

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III- Signaux dans la partie Récepteur :

Courbe1 : sortie mélangeur

Courbe 2 : Sortie filtre FI

Courbe 3 : Sortie démodulation

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N2TR Marnaoui Mohamed Tahar & Ferid Idriss Mini projet en transmission

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Conclusion Générale :

Tout au long de ce mini projet nous avons procéder a une étude théorique ainsi qu’une

étude pratique d’un émetteur et d’un récepteur qui fonctionnent par modulation AM.

Dans la partie théorique nous avons définit les différentes étages qui composent les

émetteurs et les récepteurs AM, tandis que dans la partie pratique nous avons essayé de

détailler ces étages par la définition des composantes électronique de ces deux bloques.

Le but essentiel de cette étude est en faite savoir comme fonctionner une chaine de

radio dont la modulation est AMDBAP qui est considéré la modulation la plus utilisé

auparavant par les chaines de radio.

L’étude de ce type de modulation n’ignore pas la présence de plusieurs autres types

tels que la modulation de fréquence FM qui est de nos jours la plus exploité par les radios