MODULATION-DÉMODULATION

TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
I-Objectifs du T.P
MODULATION-DÉMODULATION
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
I-Objectifs du T.P
On se propose de réaliser une modulation d’amplitude puis sa démodulation
pour récupérer le message initial.
Dans chaque cas, on observera la représentation temporelle et la
représentation spectrale des signaux étudiés.
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
TP PSI
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I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
a) le multiplieur
Le multiplieur AD633 est monté sur une plaquette. Avant tout utilisation, il
doit être alimenté.
−15V
X1
X2
+15V
S
Y1
Y2
Z
TP PSI
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I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
a) le multiplieur
Les bornes X1 , X2 et Z n’étant pas utilisée dans la suite, on les relie à la
masse à l’aide de cavaliers.
−15V
X1
X2
+15V
S
Y1
vX
vY
Y2
Z
vS
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
a) le multiplieur
Étudier rapidement la multiplication d’un signal sinusoïdal par lui même
−15V
X1
X2
+15V
S
Y1
vX
Y2
Z
vS
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
b) modulation sans porteuse
Étudier rapidement la multiplication d’un signal sinusoïdal par lui même
−15V
X1
X2
+15V
S
Y1
vX
Y2
Z
vS
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
Appliquer sur une voie du multiplieur un signal sinusoïdal de fréquence fP ≈ 5kHz
et sur l'autre voie un signal sinusoïdal de fréquence fm environ dix fois plus petite.
Visualiser à l’oscilloscope le signal modulant et le signal modulé. Quel signal faut-il
choisir comme source de synchronisation ?
Analyser le spectre du signal de sortie. Que peut-on vérifier ?
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
Appliquer sur une voie du multiplieur un signal sinusoïdal de fréquence fP ≈ 5kHz
et sur l'autre voie un signal sinusoïdal de fréquence fm environ dix fois plus petite.
Visualiser à l’oscilloscope le signal modulant et le signal modulé. Quel signal faut-il
choisir comme source de synchronisation ?
Analyser le spectre du signal de sortie. Que peut-on vérifier ?
Changer la fréquence du signal modulant (observer courbe temporelle et spectre).
Que se passe-t-il si fm devient proche de fP .
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
Appliquer sur une voie du multiplieur un signal sinusoïdal de fréquence fP ≈ 5kHz
et sur l'autre voie un signal sinusoïdal de fréquence fm environ dix fois plus petite.
Visualiser à l’oscilloscope le signal modulant et le signal modulé. Quel signal faut-il
choisir comme source de synchronisation ?
Analyser le spectre du signal de sortie. Que peut-on vérifier ?
Changer la fréquence du signal modulant (observer courbe temporelle et spectre).
Que se passe-t-il si fm devient proche de fP .
Prendre, pour signal modulant, un signal triangulaire de fréquence 30 fois plus
petite que celle de la porteuse, puis un signal carré NRZ puis RZ (utiliser le
potentiomètre de décalage d’offset du BF pour que la valeur minimum du carré soit
nulle).
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
Avec toujours la même porteuse de fréquence fP ≈ 5kHz, appliquer de nouveau
un signal modulant sinusoïdal de fréquence fm environ dix fois plus petite et
d’amplitude Em auquel on ajoute une tension constante E0 à l’aide du potentiomètre
de décalage d’offset du BF.
Le signal modulant est alors E0 + Em cos(2π fm t) = E0(1 +m cos(2π fm t)).
Le coefficient m = Em/E0 est appelé taux de modulation.
TP PSI
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I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
Avec toujours la même porteuse de fréquence fP ≈ 5kHz, appliquer de nouveau
un signal modulant sinusoïdal de fréquence fm environ dix fois plus petite et
d’amplitude Em auquel on ajoute une tension constante E0 à l’aide du potentiomètre
de décalage d’offset du BF.
Le signal modulant est alors E0 + Em cos(2π fm t) = E0(1 +m cos(2π fm t)).
Le coefficient m = Em/E0 est appelé taux de modulation.
En faisant varier E0 , étudier le signal modulé (représentation temporelle et
spectrale) dans les deux cas m < 1 (sous modulation) puis m > 1 (surmodulation).
¤ l’enveloppe du signal modulé est-elle toujours l’image du signal modulant ?
¤ justifier le nom de « modulation avec porteuse » donné à cette situation ;
¤ est-il plus avantageux de sous moduler ou de surmoduler ?
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
a) détecteur de crête
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
a) détecteur de crête
Réaliser le montage ci-contre avec R = 10 kΩ et C =10
nF.
Pour une tension sinusoïdale de quelques volts, quelle
est l’allure des signaux e(t) et s(t) pour f = 1 kHz, 10 kHz et
100 kHz ?
Sur ces courbes, identifier les phases où la diode est
passante. Comment observe-t-on l’effet de la tension seuil
de la diode ?
vE(t)
vS(t)
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
a) détecteur de crête
b) démodulation par détection de crête
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
b) démodulation par détection de crête
Pour démoduler, il faut filtrer le signal issu du détecteur de crête.
R’
signal
modulé
vS(t)
C’ vD(t)
signal
démodulé
Envoyer en entrée du détecteur de crête le signal modulé de la partie précédente
dans le cas de la sous-modulation m <1.
On choisira ici fP ≈ 100 kHz et fm ≈ 1 kHz.
Quelles conditions doit vérifier le produit RC pour que vS(t) suive au mieux
l’enveloppe du signal modulé?
Prendre R = 10 kΩ et C = 10 nF.
TP PSI
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I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
b) démodulation par détection de crête
R’
signal
modulé
vS(t)
C’ vD(t)
signal
démodulé
Comparer vS(t) au signal modulant en faisant varier fP d’une part puis fm d’autre
part.
Choisir les valeurs de R’ (avec R’ > R) et C’ pour obtenir le signal démodulé
attendu.
Le démodulateur fonctionne-t-il aussi pour un signal modulé surmodulé (m > 1)
ou sans porteuse (m = 0) ?
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I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
2) Démodulation synchrone
I-Objectifs du T.P
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
a) détecteur de crête
b) démodulation par détection de crête
2) Démodulation synchrone
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
2) Démodulation synchrone
On rappelle le schéma bloc d’un démodulateur par détection synchrone :
signal
modulé
signal
démodulé
Réaliser un démodulateur à l’aide d’un deuxième multiplicateur et utiliser
comme porteuse locale P’ celle qui sert à la modulation.
TP PSI
MODULATION-DÉMODULATION
I-Objectifs du T.P.
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
signal
modulé
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
2) Démodulation synchrone
signal
démodulé
Choisir des valeurs de R’ et C’ du filtre passe-bas du premier ordre permettant
la démodulation. Vérifier que ces valeurs conviennent pour un signal modulant
sans offset (modulation sans porteuse) de type sinusoïdal, triangle, carré NRZ et
RZ.
Le démodulateur fonctionne-t-il aussi pour un signal modulé avec porteuse
sous-modulé (m < 1) ou surmodulé (m > 1) ?
TP PSI
I-Objectifs du T.P.
MODULATION-DÉMODULATION
II-Modulation d’amplitude
1) Le multiplieur
2) Modulation d’amplitude sans porteuse
3) Modulation d’amplitude avec porteuse
III-Démodulation
1) Démodulateur à détecteur de crête
2) Démodulation synchrone
C’est tout pour aujourd’hui
R & Q prod