MODULATION - DEMODULATION1. 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. 1 MODULATION - DEMODULATION 1. Introduction Quelle est l’expression de l’amplitude u(t) d’une 2. Modélisation d’une tension sinusoïdale tension sinusoïdale ? Une tension alternative sinusoïdale est modélisée par une fonction cosinus de la forme : 2 Modélisation d’une tension sinusoïdale Um T 3 .DEMODULATION 1.MODULATION . Introduction 2. DEMODULATION 1.MODULATION . Modélisation d’une dates est judicieusement choisie on a qui est nulle et : tension sinusoïdale 4 . si l’origine des 2. Introduction se détermine en fonction des conditions initiales . Modélisation d’une tension sinusoïdale on ajoute une tension continue positive dite tension de décalage de 3.MODULATION . 2. La modulation valeur U0 = 3V d’amplitude a) La tension de décalage On obtient alors un signal modulant décalé um’(t) d’équation : Le rapport est appelé taux de modulation. 5 .DEMODULATION Au signal modulant um(t) d’amplitude Um=2V et de fréquence 1. Il est noté m. Introduction fm=440Hz . MODULATION . Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. Introduction de fréquence fp=10kHz 2.DEMODULATION La porteuse up(t) est une tension sinusoïdale d’amplitude Up=6V et 1. La modulation d’amplitude a) La tension de décalage b) La porteuse 6 . Modélisation d’une tension sinusoïdale E1 S 3. La modulation E2 X d’amplitude a) La tension de décalage b) La porteuse c) Le signal modulé 7 .DEMODULATION Le signal modulé est obtenu à l’aide d’un Multiplieur 1. Introduction 2.MODULATION . MODULATION . tension sinusoïdale 3. Modélisation d’une multiplieur. Introduction signal modulant décalé affecté d’un coefficient k dépendant du 2.DEMODULATION Le multiplieur réalise le produit du signal de la porteuse par le 1. La modulation d’amplitude a) La tension de décalage b) La porteuse c) Le signal modulé Posons et 8 . b) La porteuse c) Le signal modulé . La modulation d’amplitude a) La tension de décalage .MODULATION . Modélisation d’une tension sinusoïdale .DEMODULATION Le signal modulé est donc équivalent à la somme de trois tensions 1. 3. Introduction alternatives sinusoïdales de fréquences et d’amplitudes respectives 2. Spectre en fréquences du signal modulé : 9 . Introduction 2.MODULATION .5ms/div= 2. 10 . 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.5div x 0.3ms 1.DEMODULATION Tenveloppe = 4. Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. l’enveloppe du signal modulé doit correspondre au signal modulant. DEMODULATION 1. La modulation d’amplitude Smax a) La tension de décalage Smin b) La porteuse c) Le signal modulé d) Condition de bonne modulation Bonne modulation Une bonne modulation est obtenue si : m<1 11 . Introduction 2. Modélisation d’une tension sinusoïdale 3.MODULATION . DEMODULATION Réglages de base Bonne modulation 1. Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. Introduction Mauvaise modulation 2. 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 12 .MODULATION . Introduction 2. La modulation d’amplitude a) La tension de décalage b) La porteuse m<1 bonne c) Le signal modulé d) Condition de modulation bonne modulation e) Méthode du trapèze m=1 modulation critique m>1 surmodulation 13 .MODULATION . Modélisation d’une modulée us(t) en fonction de la tension modulante décalée tension sinusoïdale um(t)+U0 3. on peut utiliser la méthode dite du trapèze : elle consiste à visualiser la tension 1.DEMODULATION Pour vérifier qu’une modulation est bonne. La démodulation La démodulation consiste à extraire de la tension modulée. 4. 14 . Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. La modulation Un signal modulé en amplitude contient une information (le signal d’amplitude modulant) « caché ».DEMODULATION 1. une tension de même fréquence que le signal modulant.MODULATION . On utilise pour cela une chaine de composants ayant chacun un rôle précis. Introduction En quoi consiste la démodulation d’amplitude ? 2. MODULATION . Introduction Le redressement de la tension modulée s’effectue à l’aide d’un ciruit 2. La démodulation a) Le redressement 15 . Modélisation d’une redresseur comportant une diode : elle ne laisse passer le courant tension sinusoïdale ne circulant que dans un seul sens 3. La modulation d’amplitude 4.DEMODULATION 1. Modélisation d’une d’un circuit RC parallèle: les charges et décharges successives du tension sinusoïdale condensateur permettent de ne conserver que l’enveloppe positive 3.MODULATION . Introduction Le détecteur d’enveloppe de la tension redressée s’effectue à l’aide 2.DEMODULATION 1. La modulation d’amplitude de la tension modulée. 4. La démodulation a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe 16 . MODULATION .DEMODULATION 1. La modulation d’amplitude très supérieure à la période Tp de la porteuse 4. La démodulation plus petite que la période Tm du signal modulant a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe 17 . Introduction Pour assurer une bonne détection d’enveloppe il faut que la 2. Modélisation d’une constante de temps =RC du dipôle RC soit : tension sinusoïdale 3. 18 .DEMODULATION 1.MODULATION . La démodulation a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe Le condensateur se décharge trop vite. Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. Introduction 1er cas : 2. La modulation d’amplitude 4. Mauvaise détection. La démodulation a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe Bonne détection d’enveloppe quand l’amplitude de la tension modulée augmente.MODULATION .DEMODULATION 2ème cas : 1. Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. La modulation d’amplitude 4. la décharge est trop lente. 19 . Introduction 2. Introduction 2. La modulation d’amplitude 4.MODULATION . Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. 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 20 .DEMODULATION 3ème cas : 1. élimine la composante tension sinusoïdale 3. Introduction 2. circuit RC série . La modulation continue de la tension démodulée. La démodulation a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe c) Le filtre passe haut 21 . 4. la rendant symétrique par d’amplitude rapport à l’axe horizontal : on obtient la tension démodulée.MODULATION . Modélisation d’une Le filtre passe haut .DEMODULATION 1. Modélisation d’une Un autre circuit RC série lissant des petites variation de la tensions tension sinusoïdale 3. La modulation démodulée provenant des charges et décharges successives dans d’amplitude le condensateur du détecteur d’enveloppe 4.MODULATION . La démodulation a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe c) Le filtre passe haut d) Lissage 22 . Introduction 2.DEMODULATION 1. La modulation d’amplitude 4.DEMODULATION 1.MODULATION . Modélisation d’une tension sinusoïdale 3. Introduction 2. La démodulation a) Le redressement b) Le détecteur d’enveloppe c) Le filtre passe haut d) Lissage e) Conclusion 23 .