Chapitre 22 – Étude expérimentale de quelques circuits à diode (PCSI)
D’après l’expression de v s , on se rend compte que le spectre d’un signal modulé en
amplitude est composé de trois fréquences :
1. une composante de fréquence f p − f m et d’amplitude
kA m A p
2
,
2. une composante de fréquence f p et d’amplitude kA m A p ,
3. une composante de fréquence f p + f m et d’amplitude
kA m A p
2
.
Quel est l’intérêt de moduler un signal en amplitude pour le transmettre par radio ? En
fait il y a deux raisons. Tout d’abord, le domaine de fréquence des signaux audibles se
situe environ entre 20 Hz et 20 kHz. Toute personne désirant émettre un signal radio
choisira donc la même bande de fréquences et toutes les émissions seront brouillées.
Pour utiliser la modulation d’amplitude, on multiplie le signal à envoyer par un signal
sinusoïdal de plus haute fréquence f p 100 kHz par exemple. Le signal à transmettre
module donc l’amplitude de cette porteuse. L’avantage est que, grâce à la modulation,
on a décalé la bande de fréquences transmises en hautes fréquences autour de f p . Il
suffit donc de choisir une fréquence de porteuse par radio pour éviter que les signaux
transmis soient à la même fréquence.
La deuxième raison est relative à la taille des antennes d’émission et de réception. Une
antenne doit avoir une taille de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde. Or, dans le
domaine des fréquences audibles, cela donnerait des antennes de plusieurs dizaines de
kilomètres de haut difficilement utilisables. Le fait de transposer les signaux en hautes
fréquences permet de diminuer la longueur d’onde et de ramener les antennes à des
tailles raisonnables. Cependant, si l’on calcule la longueur d’onde l correspondant
aux fréquences typiques d’émission en modulation d’amplitude, soit 100 kHz (c’est
ce qu’on appelle les Grandes Ondes), on trouve : l 3 km. Contrairement au cas de
la Modulation de Fréquences (fréquence de 100 MHz), on ne peut donc réaliser des
antennes de la taille de la longueur d’onde, et on pallie ce problème en augmentant la
puissance des émetteurs. Ainsi "France Inter", pour son canal Grandes Ondes, dispose
d’un seul émetteur très puissant au centre de la France.
Un inconvénient de la modulation d’amplitude est sa forte sensibilité aux parasites. En
effet, les parasites perturbent l’amplitude des signaux. Or c’est dans l’enveloppe d’un
signal modulé que se trouve l’information à transmettre. C’est l’une des raison pour
lesquelles on préfère utiliser la modulation de fréquence.
b) Démodulation du signal
Pour récupérer l’information s m (t) contenue dans un signal modulé en amplitude, il
faut récupérer l’enveloppe. Dans le cas où m < 1, on utilise alors un détecteur de
crête décrit au paragraphe 2.4 avec la condition :
f m
1
RC
f p
580
D’après l’expression de v s , on se rend compte que le spectre d’un signal modulé en
amplitude est composé de trois fréquences :
1. une composante de fréquence f p − f m et d’amplitude
kA m A p
2
,
2. une composante de fréquence f p et d’amplitude kA m A p ,
3. une composante de fréquence f p + f m et d’amplitude
kA m A p
2
.
Quel est l’intérêt de moduler un signal en amplitude pour le transmettre par radio ? En
fait il y a deux raisons. Tout d’abord, le domaine de fréquence des signaux audibles se
situe environ entre 20 Hz et 20 kHz. Toute personne désirant émettre un signal radio
choisira donc la même bande de fréquences et toutes les émissions seront brouillées.
Pour utiliser la modulation d’amplitude, on multiplie le signal à envoyer par un signal
sinusoïdal de plus haute fréquence f p 100 kHz par exemple. Le signal à transmettre
module donc l’amplitude de cette porteuse. L’avantage est que, grâce à la modulation,
on a décalé la bande de fréquences transmises en hautes fréquences autour de f p . Il
suffit donc de choisir une fréquence de porteuse par radio pour éviter que les signaux
transmis soient à la même fréquence.
La deuxième raison est relative à la taille des antennes d’émission et de réception. Une
antenne doit avoir une taille de l’ordre de grandeur de la longueur d’onde. Or, dans le
domaine des fréquences audibles, cela donnerait des antennes de plusieurs dizaines de
kilomètres de haut difficilement utilisables. Le fait de transposer les signaux en hautes
fréquences permet de diminuer la longueur d’onde et de ramener les antennes à des
tailles raisonnables. Cependant, si l’on calcule la longueur d’onde l correspondant
aux fréquences typiques d’émission en modulation d’amplitude, soit 100 kHz (c’est
ce qu’on appelle les Grandes Ondes), on trouve : l 3 km. Contrairement au cas de
la Modulation de Fréquences (fréquence de 100 MHz), on ne peut donc réaliser des
antennes de la taille de la longueur d’onde, et on pallie ce problème en augmentant la
puissance des émetteurs. Ainsi "France Inter", pour son canal Grandes Ondes, dispose
d’un seul émetteur très puissant au centre de la France.
Un inconvénient de la modulation d’amplitude est sa forte sensibilité aux parasites. En
effet, les parasites perturbent l’amplitude des signaux. Or c’est dans l’enveloppe d’un
signal modulé que se trouve l’information à transmettre. C’est l’une des raison pour
lesquelles on préfère utiliser la modulation de fréquence.
b) Démodulation du signal
Pour récupérer l’information s m (t) contenue dans un signal modulé en amplitude, il
faut récupérer l’enveloppe. Dans le cas où m < 1, on utilise alors un détecteur de
crête décrit au paragraphe 2.4 avec la condition :
f m
1
RC
f p
580