La amplitude modulée UN M (la modulation d'amplitude) est une technique de transmission de signaux dans laquelle une onde électromagnétique sinusoïdale transportant la fréquence fc, chargé de transmettre un message de fréquence fs << fc, varie (c'est-à-dire module) son amplitude en fonction de l'amplitude du signal.
Les deux signaux voyagent comme un seul, un signal total (Signal AM) qui combine les deux: l'onde porteuse (signal porteur) et la vague (signal d'information) qui contient le message, comme illustré dans la figure suivante:
Il est à noter que les informations circulent contenues dans la forme qui entoure le signal AM, qui est appelé enveloppant.
En utilisant cette technique, un signal peut être transmis sur de longues distances, ce type de modulation est donc largement utilisé par la radio commerciale et la bande civile, bien que la procédure puisse être effectuée avec n'importe quel type de signal..
Pour obtenir les informations, un récepteur est nécessaire, dans lequel un processus appelé démodulation via un détecteur d'enveloppe.
Le détecteur d'enveloppe n'est autre qu'un circuit très simple, appelé redresseur. La procédure est simple et peu coûteuse, mais des pertes de puissance se produisent toujours dans le processus de transmission.
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Pour transmettre le message avec le signal porteur, il ne suffit pas d'ajouter simplement les deux signaux.
Il s'agit d'un processus non linéaire, dans lequel la transmission de la manière décrite ci-dessus est réalisée par multiplier le signal de message par le signal de porteuse, tous deux cosinus. Et à la suite de cela Ajouter le signal porteur.
La forme mathématique qui résulte de cette procédure est un signal variable dans le temps E (t), dont la forme est:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Où l'amplitude Ec est l'amplitude de la porteuse et m est l'indice de modulation, donné par:
m = Amplitude du message / Amplitude de la porteuse = Es / Ec
De cette façon: ETs = m.Ec
La largeur du message est petite par rapport à la largeur du support, donc:
m <1
Sinon, l'enveloppe du signal AM n'aurait pas la forme précise du message à transmettre. L'équation pour m peut être exprimé comme pourcentage de modulation:
m% = (Es / Ec) x 100%
Nous savons que les signaux sinusoïdaux et cosinus sont caractérisés par une certaine fréquence et longueur d'onde.
Lorsqu'un signal est modulé, sa distribution de fréquence (spectre) est transférée, ce qui arrive à occuper une certaine région autour de la fréquence du signal porteur Fc (qui n'est pas du tout modifié pendant le processus de modulation), appelé bande passante.
Comme ce sont des ondes électromagnétiques, leur vitesse dans le vide est celle de la lumière, qui est liée à la longueur d'onde et à la fréquence par:
c = λ.f
De cette manière, les informations à transmettre depuis, par exemple, une station de radio, se déplacent très rapidement vers les récepteurs..
La station de radio doit transformer les mots et la musique, qui sont tous des signaux sonores, en un signal électrique de même fréquence, par exemple à l'aide de microphones.
Ce signal électrique s'appelle signal de fréquence auditive FA, parce qu'il est dans la gamme de 20 à 20 000 Hz, qui est le spectre audible (les fréquences que les humains entendent).
Ce signal doit être amplifié électroniquement. Au début de la radio, il était fabriqué avec des tubes à vide, qui ont ensuite été remplacés par des transistors, beaucoup plus efficaces.
Le signal amplifié est ensuite combiné avec le signal de fréquence radiale FR à travers Circuits modulateurs AM, de sorte qu'il en résulte une fréquence spécifique pour chaque station de radio. C'est la fréquence porteuse fc mentionné ci-dessus.
Les fréquences porteuses des stations de radio AM sont comprises entre 530 Hz et 1600 Hz, mais les stations qui utilisent une fréquence modulée ou FM, ont des porteuses de fréquences plus élevées: 88-108 MHz.
L'étape suivante consiste à amplifier à nouveau le signal combiné et à l'envoyer à l'antenne afin qu'il puisse être émis sous forme d'onde radio. De cette façon, il peut se propager dans l'espace jusqu'à ce qu'il atteigne les récepteurs..
Un récepteur radio a une antenne pour capter les ondes électromagnétiques provenant de la station.
Une antenne est constituée d'un matériau conducteur qui à son tour a des électrons libres. Le champ électromagnétique exerce une force sur ces électrons, qui vibrent immédiatement à la même fréquence que les ondes, produisant un courant électrique..
Une autre option est que l'antenne de réception contient une bobine de fil et le champ électromagnétique des ondes radio y induit un courant électrique. Dans tous les cas, ce flux contient les informations provenant de toutes les stations de radio qui ont été capturées.
Ce qui suit maintenant, c'est que le récepteur radio est capable de distinguer chaque station de radio, c'est-à-dire de syntoniser celle qui est préférée.
Le choix entre les différents signaux est réalisé par un circuit LC résonnant ou un oscillateur LC. Il s'agit d'un circuit très simple qui contient une inductance variable L et un condensateur C mis en série.
Pour syntoniser la station de radio, les valeurs de L et C sont ajustées de sorte que la fréquence de résonance du circuit corresponde à la fréquence du signal à syntoniser, qui n'est autre que la fréquence porteuse de la station de radio: Fc.
Une fois la station syntonisée, le circuit entre en action démodulateur que mentionné au début. C'est lui qui est chargé de déchiffrer, pour ainsi dire, le message diffusé par la radio. Il y parvient en séparant le signal de porteuse et le signal de message, à l'aide d'une diode et d'un circuit RC appelé filtre passe bas.
Le signal déjà séparé passe à nouveau par un processus d'amplification et de là, il va aux haut-parleurs ou au casque pour que nous puissions l'entendre..
Le processus est décrit ici à grands traits, car en réalité il y a plus d'étapes et il est beaucoup plus complexe. Mais cela nous donne une bonne idée de la façon dont la modulation d'amplitude se produit et comment elle atteint les oreilles du récepteur..
Une onde porteuse a une amplitude ETc = 2 V (RMS) et fréquence Fc = 1,5 MHz. Il est modulé par un signal de fréquence fs = 500 Hz et largeur ETs = 1 V (RMS). Quelle est l'équation du signal AM?
Remplacez les valeurs appropriées dans l'équation du signal modulé:
E (t) = Ec (1 + m.cos 2πfs.t). cos 2πfc.t
Cependant, il est important de noter que l'équation comprend les amplitudes de crête, qui dans ce cas sont des tensions. Par conséquent, il est nécessaire de faire passer les tensions RMS au pic multipliant par √2:
ETc = √2 x 2 V = 2,83 V; ETs = √2 x 1 V = 1,41 V
m = 1,41 / 2,83 = 0,5
E (t) = 2,83 [(1 + 0,5cos (2π.500.t)] cos (2π.1.5 x 106.t) = 2,83 [(1 + 0,5cos (3,14 x 103.t)] cos (9,42 x 106.t)
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