Série+d'exercices+-+Sciences+physiques+-+Modulation+et+démodulation+d’+amplitude+-+Bac+Informatique+(2014-2015)+Mr+Daghsni+sahbi+2 (1)

 Niveau : 4 éme  sciences informatique

Série n°17

Prof :Daghsni Sahbi  

sciences physiques  

Physiq Physique ue : Thème Thème :Modula :Modulatio tionn et démo démodul dulatio ationn d’ amplitu amplitude  de  Exerc Exercic icee n°1 n°1 : 1°) Quelle Quelle est la différence différence entre la modul modulation ation d’amplitu d’amplitude(AM de(AM)) et et la modulation modulation de fréquenc fréquencee (FM) ? 2°) Préciser Préciser pour les les signaux signaux ci-des ci-dessous sous celui celui qui qui est modulé modulé en en amplitude amplitude es es celui celui modulé modulé en fréquence fréquence tout en en  justifiant votre choix.

3°) Pour réali réaliser ser la modulatio modulationn d’amplitud d’amplitudee , on utilise utilise le montage montage multipl multiplieur ieur suivant suivant : *U(t)=Um Um cos cos (2πNt) (2πNt) : Avec vec : *U(t)= tension tension du signal signal modulant modulant (B.F) *Uo *Uo =5V =5V : tens tensio ionn de déca décala lage ge . *Up(t)= Upm cos cos ( 2πNp 2πNpt) t) :ten :tensi sion on de la porteuse (H.F) La tension du signal modulé est de la form formee :Us(t)= k[u(t)+Uo]Up(t) ;k représente le facteur facteur multiplieur multiplieur du du circuit circuit intégré. intégré. a°) Montrer que que Us(t) peut se mettre sous sous la form formee : Us(t) =A .[ 1 + m cos (2πNt)] cos( 2πNpt) dont on exprimera exprimera la constante constante A en fonction de k ,Upm et Uo. b°) Exprim Exprimer er m en en foncti fonction on de de Um et et Uo .Que .Que représ représent entee m ?

4°) a°) En développa développant nt l’expressi l’expression on de us(t) us(t) , montrer montrer que celle celle –ci est la somme somme de trois trois foncti fonctions ons sinusoïda sinusoïdales les dont on exprimer exprimeraa leurs amplitu amplitudes des en fonction fonction de A et m. On rappel rappelle le que : cos a .cos .cos b =1/2 =1/2[co [coss (a+b (a+b)) +cos +cos(( a-b)] a-b)] b°) Montrer Montrer que que le spectre spectre de fréquence fréquence est compos composéé de 3 fréquenc fréquences es que l’on exprime exprime en foncti fonction on de N et Np. c°) Montre Montrerr que que la bande bande de fréque fréquence nce du signal signal est  N  2 N  5°) Le spectre spectre du signal AM visualisé sur un analyseur analyseur de spectre est est repr représ ésen enté té ci-de ci-dess ssou ouss : a° ) Quel Quelle le est est la la fréq fréque uenc ncee Np de de la por porte teus usee ? b°) Quelle Quelle est est la bande de la fréquenc fréquencee N  du sign signal al ? c°) Quelle Quelle est la fréque fréquence nce N de l’onde l’onde modula modulante nte ? d°) Quel est est la valeur du taux de modulation m ?en déduire déduire la valeur valeur de Um.

4éme sc sciences in informatique Sé Série n°17 Th Thème : Mo Modulation et et Démodulation Prof : Daghsni sni Sa Sahbi

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Exercice n°2 : On se propose d’étudier les caractéristiques d’un signal modulé en amplitude , pour cela on dispose d’un multiplieur qu’on applique à ces bornes d’entrée deux tensions :U1(t) =Uo +Um cos (2πNt) et U2(t) =Up(t)=Upm cos (2πNpt) .La tension de sortie est de la forme :Us(t) =kU 1(t) .U2(t) ou k est une constante reliée au multiplieur . 1°) Faire le schéma du montage et préciser les connexions à l’oscilloscope afin d’observer la tension de sortie Us(t) sur la voie Y et la tension U1(t) sur la voie X. 2°) A l’aide d’un oscilloscope bicourbe on visualise le signal modulé en amplitude suivant :

a°) Estimer les valeurs des périodes T et Tp du signal modulant et de la porteuse. b°) Déduire la fréquence N du signal modulant et Np de la porteuse. 3°) a°) Rappeler l’expression du taux de modulation m en fonction des tensions extrêmes Usm(max) et Usm(min) b°) Calculer la valeur du taux de modulation m. c°) A quoi correspond un taux de modulation m supérieur à1 ? 4°) Le taux de modulation s’exprime aussi en fonction de la tension maximale du signal modulant Usm (max) et la U 

tension de décalage Uo par la relation

m



s m

U 

(m a x ) 0

a°) Quelle condition doit –on satisfaire pour obtenir un taux de modulation m b°) Calculer la valeur de la tension de décalage Uo. 5°) Calculer les trois fréquences du spectre.



1 ?

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