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Donnée : la fréquance propre f0 d'un circuit L, C est donnée par LC( 2pf0)²=1. Partie I : étude d'un son : On a enregistré à l'aide d'un microphone et oscilloscope, le signal électrique correspondant au son produit par une corde vibrante.
Partie II : émission et réception : On étudie un dispositif expérimental émetteur récepteur d'ondes pour transmettre le son précédent par voie hertzienne. L'émetteur utilise une onde porteuse de fréquence f, modulée en amplitude par le signal électrique de fréquence f1, correspondant au son de la première partie. La tension modulée um émise par l'émetteur est représentée ci-dessous sur les deux premiers graphes : Le récepteur est constitué de 3 modules notés 1, 2, 3 selon le schéma de principe ci-après.
Une période correspond à 4 divisions soit 4 ms ou 4 10-3 s ; la fréqence est l'inverse de la période : f1 = 1000 / 4 = 250 Hz les fréquences des harmoniques sont proportionnelles à la fréquence du fondamental f3 = 3 f1 = 750 Hz. Le GBF délivre un signal de fréquence 250 Hz, égale à celle du fondamental : on observera donc un seul fuseau ; Le GBF délivre un signal de fréquence 750 Hz, égale à celle de lharmonique de rang n=3 : on observera donc trois fuseaux. La distance séparant deux noeuds consécutifs étant ½ l : n ½ l = AB soit l = 2AB/n célérité v (m/s), longueur d'onde l (m) et fréquence f (Hz) sont liées par la relation l = v/f soit v = l f =2AB*f1 = 2*0,9*250 = 450 m/s.
période de la porteuse : 10-4 s ; fréquence f = 104 Hz. module 1 : accorder la fréquence du récepteur sur la fréquence de l'émetteur en faisant varier la capacité C. En faisant varier C, on peut choisir un émetteur parmi plusieurs émetteurs. LC( 2pf)²=1 avec L= 10-3 H; f= 104 Hz C= 1/ (L( 2pf)²) 1/(10-3*4*3,14²*108)= 2,53 10-7 F. G3 correspond à uAM : tension modulée en amplitude. G2 correspond à uBM : La diode, redresseur simple alternance, suprime les alternances négatives de la tension modulée. Pour obtenir une démodulation de bonne qualité, il faut que la constante de temps t du dipôle RC soit très supérieure à la période TP de la porteuse, tout en restant inférieure à la période TS du signal modulant. G1 correspond à uCM : Un filtre passe haut élimine la composante continue de la tension basse fréquence (signal modulant) et on retrouve le son initial. |
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