Aurélie 30/09/11
 

 

   Le poste à galène : bac S Antilles 09/ 2011.


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Etude du signal émis.
le signal émis par l'intermédiaire de l'antenne émettrice, est un signal modulé en amplitude. Il peut se propager dans l'air et possède une grande portée. Il est produit en multipliant deux tensions électriques :
- le signal modulant ( ou tension modulante , obtenue en convertissant le son à transmettre par l'intermédiaire d'un microphone : on lui ajoute une tension continue dite de décalage U0.
- le signal porteur ou porteuse.
On utilise pour cela un multiplieur comportant deux entrées.
- Sur l'entrée E1 on applique la tension s(t) = SM cos (2pf t) à laquelle on ajoute la tension  continue U0.
- Sur l'entrée E2 on applique la tension p(t) =
PM cos (2pF t).
Le multiplieur donne en sortie une tension u(t) égale au produit de la tension d'entrée E1, de la tension d'entrée E2 et d'un coefficient k caractéristique du multiplieur.



Identifier parmi les signaux suivants celui qui correspond au signal porteur, au signal modulant et au signal modulé en amplitude. Justifier.

Signal porteur : la fréquence est bien supérieure à la fréquence du signal modulant. La période du signal porteur est très inférieure à celle du signal modulant.

Signal modulant et tension continue U
0 de décalage : la fréquence est très inférieure à la fréquence du signal porteur.

Signal modulé en amplitude.

Donner l'expression littérale de la tension modulée u(t).
u(t) = k s(t) p(t) = k (U0+SM cos (2pf t)) PM cos (2pF t).
u(t) = k
PMU0 (1+SM /U0 cos (2pf t)) cos (2pF t).
On pose A =
k PMU0   et m = SM /U0 ; m est le taux de modulation.
u(t) = A
(1+m cos (2pf t)) cos (2pF t).
Le terme A
(1+m cos (2pf t)) représente l'amplitude du signal modulé. Pour simplifier l'écriture, il est possible d'écrire le signal modulé sous la forme UM(t) cos (2pF t).
L'amplitude de la tension modulée varie entre deux extrèmes, notées UMmin et UMmax.
Montrer que UMmin = A(1-m) et UMmax = A(1+m).
UM(t) =A (1+m cos (2pf t)).
La plus petite valeur de
cos (2pf t) vaut -1, d'où : UMmin = A(1-m).
La plus grande valeur de cos (2pf t) vaut +1, d'où : UMmax = A(1+m).
Montrer que m = (UMmax - UMmin) / (UMmax+UMmin).
UMmax - UMmin = A(1+m) -A(1-m) = 2Am ; UMmax + UMmin = A(1+m) +A(1-m) = 2A ;
(UMmax - UMmin) / (UMmax+UMmin) = 2Am / (2A) = m.
Quelle est la condition à remplir sur la valeur de m pour qu'il n'y ait pas de surmodulation ?
m doit être inférieur ou égal à 1.


Etude du récepteur à galène.
Le circuit de réception est constitué de trois modules ou étages.

Circuit d'accord ( dipôle LC parallèle).
Il est constitué d'un condensateur variable C monté en dérivation  avec une bobine d'inductance L = 8 mH.
Quel est le rôle de ce circuit ?
Un circuit LC parallèle peut être accordé ( en modifiant la valeur de la capacité du condensateur) sur la fréquence F de la porteuse de l'émetteur choisi. On peut ainsi sélectionner un émetteur radio parmi plusieurs.
Que représente la valeur 1500 m qui caractérisait Radio Londres ?
Il s'agit de la longueur d'onde de la porteuse.
Déterminer la fréquence d'émission de radio Londres.
F= c / l = 3,0 108 / 1500 =2,0 105 Hz.
La fréquence propre du dipôle LC est F = 1/(2p(LC)½). Calculer C.
C = 1/(4p2F2L) =1/(4*3,142*4 1010*8 10-3) =7,9 10-11 ~8 10-11 F.
Parmi les trois tensions représentées ci-dessus, quelle est celle représentant s1 ? Justifier.
L'antenne capte les ondes électromagnétiques de différentes fréquences.
A la sortie du circuit d'accord, on retrouve le signal modulé en amplitude : aucun dispositif d'élimination de la porteuse et de la composante continue du signal modulant n' a encore été appliqué.




Le détecteur d'enveloppe ( dipôle RC parallèle).
Quel est le rôle de la diode D ?
La diode, redresseur simple alternance, suprime les alternances négatives de la tension modulée.
Quel est le rôle du circuit RC parallèle ? Identifier parmi les trois tensions représentées ci-dessus, quelle est celle représentant s2.

Un quadripôle, constitué par une diode et une asociation RC parallèle, permet de détectée l'enveloppe d'une tension modulée en amplitude.

Filtre RC série.
Quel est le rôle du circuit RC série ?
Un filtre passe haut élimine la composante continue de la tension basse fréquence (signal modulant).








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