Taux de modulation d'amplitude

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Énoncé

Un signal modulé en amplitude a une expression de la forme , où est le taux de modulation. À l'oscilloscope, l'enveloppe du signal présente une amplitude maximale et une amplitude minimale .

Oscillogramme d'un signal modulé dont on cherche le taux de modulationOscillogramme d'une tension modulée en amplitude. Une sinusoïde rapide, la porteuse, oscille de part et d'autre de l'axe des temps ; son amplitude n'est pas constante mais varie lentement, au rythme du signal modulant. Deux courbes en pointillés rouges, symétriques par rapport à l'axe, épousent les sommets de cette sinusoïde : c'est l'enveloppe du signal, et c'est elle qui porte l'information. Deux droites horizontales en pointillés marquent l'amplitude maximale et l'amplitude minimale de l'enveloppe, les deux grandeurs qu'on relève à l'oscilloscope pour calculer le taux de modulation.Taux de modulation lu sur l'enveloppeDeux relevés suffisent : l'amplitude maximale et l'amplitude minimaleU₍max₎ = 10 VU₍min₎ = 4,0 VtDonnéesU₍max₎ = 10 VU₍min₎ = 4,0 Vu(t) = U₀[1 + m·cos(2πf₍s₎t)]·cos(2πf₍p₎t)m : à calculerUne modulation correcte suppose m inférieur à 1.
Le taux de modulation compare l'écart des extrêmes à leur somme : il ne dépend d'aucune fréquence.

1. Exprimer et en fonction de et .

2. En déduire les expressions de et de en fonction de et .

3. Calculer numériquement et .

4. Le taux de modulation est-il correct pour une transmission sans distorsion (on rappelle que la condition requise est ) ? Que se passerait-il si ?

Indices

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1 Indice 1
L'enveloppe vaut $U_0(1 + m)$ au maximum et $U_0(1 - m)$ au minimum : additionne les deux relations pour isoler $U_0$, retranche-les pour isoler $m$.
2 Indice 2
Un taux supérieur à $1$ rendrait l'enveloppe négative par moments : elle se replierait, et la détection restituerait un signal déformé.

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La méthode — par où commencer

L'enveloppe vaut au maximum et au minimum : additionne les deux relations pour isoler , retranche-les pour isoler .

Un taux supérieur à rendrait l'enveloppe négative par moments : elle se replierait, et la détection restituerait un signal déformé.

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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