TRANSMETTRE des SIGNAUX Nécessité d’une modulation

Modulation d’amplitudesignal à transmettresignal modulantsignal porteur multiplieur et signal modulé

Nécessité d'une Modulation

Informations à transmettre :- fréquences de l'ordre du KHz :

propagation sur de faibles distancessignaux parasitesdimension des antennes (l)

Les informations sont alors inscrites ou modulées dans une onde haute fréquence : porteuse

SIGNAL à TRANSMETTRE

u(t) = UM cos 2ft

Il est émis par un G.B.F.

Choisir un signal sinusoïdalbrancher ce signal sur la voie 1 de l’oscilloscope en position DC

Bouton fréquence :choisir une fréquence de l’ordre de f = 200 Hz ( bien regarder l’affichage Hz ou kHz)

Bouton amplitude choisir une amplitude Umax = 1V

L’amplitude sera mesurée à l’oscilloscope avec une sensibilité de 1V/div et 1 carreau de maximum

SIGNAL MODULANT

U(t) = UM cos 2ft + Uo

Il faut ajouter au signal à transmettre une tension de décalage U0.

Se mettre sur la position AC

Avec le même G.B.F, tirer le bouton offset et ajouter une tension continue U0 = 2V.

Le réglage se fera, en tournant le bouton offset pour décaler la sinusoïde de 2 carreaux en gardant la sensibilité de 1V.

Signal à transmette ( f = 200 Hz , Umax = 1V) + tension continue U0 = 2 V

=Signal modulant

Débrancher l'oscilloscope et brancher le signal modulant entre les positions X1 et masse du multiplieur

SIGNAL PORTEUR

v(t) = VM cos 2Ft

Il est émis par un G.B.F.

Choisir un signal sinusoïdalbrancher ce signal sur la voie 1 de l’oscilloscope en position DC

Bouton fréquence :choisir une fréquence de l’ordre de f = 200 kHz ( bien regarder l’affichage Hz ou kHz)

Bouton amplitude choisir une amplitude Vmax = 10 V

L’amplitude sera mesurée à l’oscilloscope avec une sensibilité de 5V/div et 2 carreaux de maximum

Débrancher l'oscilloscope et brancher le signal modulant entre les positions X2 et masse du multiplieur

SIGNAL MODULE

Il est issu d’un multiplieur.

X1

X2

Y1

Y2 Z

S

-15V +15V

alimentation (-15 ; 0 ;+15)

signal modulé :S

s(t) = k [u(t) + U0) ] x v(t)

TENSION MODULEE

La tension modulée possède une amplitude qui est une fonction affine de la tension à transmettre.s(t) = (a u(t) + b) cos (2Ft) u(t) : tension à transmettre

F : tension de la porteuse

s(t) = k [u(t) + U0) ] x v(t) ; u(t) = UM cos 2ft ; v(t) = VM cos 2Ft

s(t) = (k.UM.cos2ft + k.U0) x VM.cos2Ft

s(t) = (k.UM.VMcos2ft + k.U0.VM) x cos2Ft

s(t) = SM(t).cos2Ft

SM(t) = k.UM.VMcos2ft + k.U0.VM

SM(t) = k.VM u(t) + k.U0.VM

SM(t) = a.u(t) + b

Taux de MODULATION

SMmax = k.UM.VM + k.U0.VM

SM(t) = k.UM.VMcos2ft + k.U0.VM

SMmin = - k.UM.VM + k.U0.VM

Qualité de la MODULATION

La surmodulation se produit quand la courbe qui relie les maxima du signal modulé n'a plus la forme du signal à transmettre.

La surmodulation se produit lorsque l'amplitude instantanée SM(t) change de signe au cours du temps et devient négative

Une bonne modulation : - m < 1

- la fréquence de la porteuse est très supérieure à celle du signal à transmettre- avec un oscilloscope en mode XY : s(t) = f(u(t)), la figure obtenue est un trapèze.

METHODE du TRAPEZEVoie 1 : u(t) +Uo et voie 2 : s(t)En position XY, le signal visualisé est voie1 = f(voie2) donc s(t)=f[u(t) + Uo]

- Smax

Smax

- Smin

Smin

y

xl L

m=L−lL+l

SPECTRE d'une TENSION MODULEE

s(t) = (k.UM.cos2ft + k.U0) x VM.cos2Ft

s(t) = k.UM.VMcos2ft x cos2Ft + k.U0 x VM.cos2Ft

cosp x cosq = 12

cos(p+q)+cos(p−q)⎡

⎣

⎢⎢

⎤

⎦

⎥⎥

s(t)=12.k.U

M.V

Mcos 2(F+f)t⎡

⎣

⎢⎢

⎤

⎦

⎥⎥+cos 2(F−f)t)⎡

⎣

⎢⎢

⎤

⎦

⎥⎥

⎡

⎣

⎢⎢⎢⎢

⎤

⎦

⎥⎥⎥⎥

+k.U0.V

M.cos2Ft

L'analyse spectrale montre 3 pics :F+f et F-f d'amplitudes égalesF d'amplitude plus forte