travaux pratiques modulation

1. 7
TP3 : MODULATION – DEMODULATION
Amplitude & Fréquence Sous PSPICE
Etude de la modulation.
Modulation Double bande Sans Porteuse
Schéma de principe du circuit AD633.
S=(X1xX2)/10
On pose :
 vP(t)= VPsin (Pt) = X1 avec VP = 2V etfP=40kHz,
 vm(t)= Vmsin (wmt) + VOFF = X2 avec Vm = 0.5V et fm=1kHz,
 vam(t)= S,
 Que vaut VOFF dans ce cas ?
 Trouver l’expression de vam(t)
Simulation.
Réaliser le schéma ci-dessous sous PSPICE.
Figure 1: MA-DBSP
 Paramétrer la source V1 afin d’avoir une porteuse de vP(t)= VPsin (Pt) avec VP= 2V et
fP=40kHz.
 Placer une masse par la commande puis choisir 0/CAPSYM.
 Que vaut le GAIN ?
Analyse de Fourier.
 Exécuter les commandes suivantes : Trace → Fourier (ou ).
 Modifier l’échelle de l’axe des abscisses afin de visualiser les premières harmoniques en
double cliquant dessus puis en ajustant les axes sur « axis settings ».
X1
X2

2. 8
Démodulation Synchrone
1. Proposer un schéma pour démoduler le signal S précédemment obtenu en utilisant cette fois-ci le
composant Mul .
2. Proposer et dimensionner un filtre d’ordre 2 (passif ou actif) pour récupérer le signal information vm(t)
Modulation Double bande Avec Porteuse
Sur le schéma précédemment réalisé, modifier les réglages comme indiqué ci-dessous :
Figure 2: MA-DBAP
 vP(t)= VPsin (Pt) = X1 avec VP = 1V etfP=40kHz,
 vm(t)= Vmsin (mt) + VOFF = X2 avec Vm= 0.5V et fm=1kHz, avec VOFF=1
 vam(t)= S,
 m= indice de modulation.
 Exprimer vam(t) sous la forme : vam(t)= V’(1+m.sin (mt)).sin (Pt)
 Exprimer V’ et m en fonction de Vp, Vm et VOFF
 Calculer m
 Ecrire vam(t) sous la forme : vam(t)= V1sin (mt) + V2.[cos(P-m)t- cos(P+m)t]
 Exprimer V1 et V2 en fonction de Vp, Vm et VOFF.
 Tracer le spectre de vam(t) (les amplitudes seront exprimées en fonction dem).
 Application : calculer m pour VOFF = 4V, 0.5V et0.1V.
Simulation du schéma pour m=0.1. Réglage de VOFF.
Pour les mesures à suivre vm(t)= Vmsin (wmt) + VOFF avec Vm = 2V et fm=1kHz.
 Régler VOFF de V2 afin d’avoir m=0.1.
 Lancer la simulation à partir de Capture : PSpice → Run ).
 Comparer les courbes aux résultats théoriques puis conclure.
Analyse de Fourier.
Comme ci-dessus, réaliser le spectre du signal modulé.
Refaites la simulation en réglant VOFF pour m=0.5, m=1 et m= 5
 Donner l’influence de la variation de m sur le signal modulé.

3. 9
Démodulation AM par détection d’enveloppe
 Modifier le schéma en rajoutant le bloc détecteur d’enveloppe ci-dessous (D1 se
trouve dans la librairie EVAL).
On pose : =R2C1, Tm=1/fm et Tp=1/fp.
Figure 3: Détecteur d’enveloppe
Simulation du schéma :
 Calculer C1 si R2=1kΩ, supprimer la composante continue après le détecteur d’enveloppe à l’aide
d’un filtre, préciser le type et l’ordre du filtre.
 Lancer la simulation.
 Relever et comparer VAM et VBF_filtré, pour m = 50% et :
1. =Tp
2. =Tm
3.
√
.
Conclusion
 Conclure sur le rôle et le choix de .
Démodulation AM d’un signal sur-modulé (m>1).
Dans le cas où m=5, ajuster VOFF et visualiser le signal démodulé. Conclure.
I. Modulation de fréquence -- Modélisation d’un VCO – Rappel de cours
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4. 10
5.
Simulation d’un VCO (Voltage Controlled oscillator)
1. Réaliser le schéma ci-dessous (Figure 5)
Réglage : Run to time = 20ms, max step size = 1µs
2. Après simulation, relever e(t) et s(t). La source e(t) est
décrite à la figure 5.
3. Déterminer fmin, fmax, fp et f. Déduire l’indice de
modulation β.
4. Relever le spectre de la sortie, commenter.
Figure 4 : VCO--FM
Description de la source e(t)
Figure 5 : Description de e(t)

5. 14
ƒ
II. Démodulation à coïncidence ou à quadrature
Soit le bloc suivant :
Figure 6 : Bloc diagramme du démodulateur à quadrature
 Le développement théorique de la figure 6 est le suivant :
A la sortie du filtre passe-bas, on obtient :
Si le déphaseur a une caractéristique dψ(df) linéaire, la tension uf sera une image de la fréquence
instantané du signal modulé FM, c’est-à-dire une image du message m(t). Au repos, c’est-à-dire pour
une fréquence égale à celle de la porteuse, le déphaseur introduit un déphasage fixe de /2 en retard,
d’où le nom de « démodulateur à quadrature ».
 Réaliser le schéma de la figure 7.
La tension d’entrée UFM(t) est la tension du VCO déjà réalisé (Figure4) ou prendre une source VSFFM
1. Dimensionner Rfilt et Cfilt
2. Après simulation, visualiser UFM(t) et Ufilt
Figure 7 : Schéma du démodulateur à quadrature