Science physisques - exercices 7 - correction, Exercices de Physique Avancée
Eleonore_sa
Eleonore_sa28 April 2014

Science physisques - exercices 7 - correction, Exercices de Physique Avancée

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Science physisques - exercices sur le signal porteur- correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: le taux de modulation, Étude du récepteur à galène, Filtre « RC série ».
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Exercice 3 Spécialité Le poste à galène (4 points)

Bac S 2011 Septembre Antilles Guyane Correction EXERCICE 3 : LE POSTE A GALENE (4 POINTS)

1.1. (0,5) Le signal porteur correspond au schéma 1 : il représente une tension d’amplitude constante et de haute fréquence. Le signal modulé en amplitude correspond au schéma 2 : il représente une tension dont l’amplitude varie au cours du temps. Le signal modulant correspond au schéma 3 : il représente une tension basse fréquence décalée par une tension continue. 1.2. (0,25) u(t) = k.p(t).s(t) u(t) = k.PM.cos(2πFt).[SM.cos(2πft) + U0] 1.3.(0,25) On factorise par U0

u(t) = k.PM.cos(2πFt).U0.[ M

0

S

U . cos(2πft) + 1]

En posant m = M

0

S

U

u(t) = k.PM.cos(2πFt).U0.[m . cos(2πft) + 1] En posant A = k.PM.U0 u(t) = A. cos(2πFt). [m. cos(2πft) + 1] qui peut s’écrire u(t) = A . [m.cos(2πft) + 1] . cos(2πFt) (0,25) m est appelé taux de modulation. 1.4. (0,25) A . [m.cos(2πft) + 1] = UM(t) la fonction cos varie entre –1 alors UM(t) = UMmin = A . [–m + 1]

et + 1 alors UM(t) =UMmax = A . [m + 1]

1.5.(0,25) max min

max min

M M

M M

U U

U U

 =

   

. ( ) ( ).( ) .( )

.( ) .( ) . ( ) ( )

A m 1 m 1A m 1 A m 1 m 1 m 1 2m m

A m 1 A m 1 A m 1 m 1 m 1 m 1 2

             

          

1.6.(0,25) Pour qu’il n’y ait pas de surmodulation, il faut que m < 1. Partie 2 : Étude du récepteur à galène 2.1 Le circuit d’accord (dipôle « LC parallèle ») 2.1.1.(0,25) L’antenne capte toutes les ondes électromagnétiques. Le dipôle LC permet de ne conserver que l’onde électromagnétique correspondant à la porteuse de la radio que l’on souhaite capter. 2.1.2. (0,25) La valeur 1500 m est la longueur d’onde λ de la porteuse de Radio Londres.

2.1.3.(0,25) λ = 0

c

f donc f0 =

c

f0 = 83 10

1500

 = 2×105 Hz

2.1.4.(0,25) f0 = 1

2 . L.C

f02 = 2

1

4 .L.C

C = 2 2

0

1

4 .L.f

C = 2 3 5 2

1

4 8,0 10 (2 10 )     = 8×10–11 F

2.1.5. (0,25) s1 est la tension modulée représentée sur le schéma 2.

2.2.Le détecteur d’enveloppe (dipôle « RC » parallèle) 2.2.1.(0,25) La diode permet d’éliminer la partie négative du signal modulé. Ce schéma n’est pas demandé : 2.2.2. Rôle du circuit RC parallèle : (0,25) Il permet de récupérer l’enveloppe du signal modulé, c'est-à-dire le signal modulant décalé de U0. La tension obtenue correspond au schéma 3. 2.3.Filtre « RC série »(0,25) Il permet d’éliminer la composante continue U0.

uC(t)

U0

udémodulée

um um

uC

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