Modulation d’amplitude – Exercices (2ème Bac)

S’entraîner sur les exercices modulation d’amplitude 2ème bac est une nécessité pour bien maîtriser la transmission des ondes. Cette série d’exercices est ciblée pour les élèves de 2bac sciences physique et 2bac sciences maths. Elle permet de s’exercer sur l’utilisation de l’oscilloscope, le calcul du taux de modulation (m), la condition de surmodulation, ainsi que l’analyse du spectre en fréquences de l’onde modulée.

1. Exploitation de l’oscillogramme

L’une des questions les plus fréquentes à l’examen national consiste à exploiter l’oscillogramme de la tension modulée (l’enveloppe du signal). Vous devez être capable de déterminer graphiquement les tensions maximales et minimales de l’enveloppe (Umax et Umin). À partir de ces valeurs, vous pourrez déduire instantanément le taux de modulation :

m = (Umax – Umin) / (Umax + Umin)

Assurez-vous toujours de vérifier que m < 1 pour confirmer que la modulation est de bonne qualité. Une surmodulation (m > 1) se reconnaît visuellement sur l’oscillogramme par l’annulation périodique et le croisement de l’enveloppe.

2. Détermination des fréquences

Sur l’oscillogramme temporel, l’axe horizontal représente le temps (avec une sensibilité horizontale en ms/div ou µs/div). Vous devez savoir calculer deux périodes essentielles :

• La période du signal modulant (Tm) : C’est la durée entre deux sommets successifs de l’enveloppe extérieure. La fréquence de l’information est donc f = 1/Tm.
• La période de la porteuse (Tp) : C’est la durée d’une petite oscillation haute fréquence contenue à l’intérieur de l’enveloppe. La fréquence de la porteuse est F = 1/Tp.

3. Analyse du spectre de fréquences

Une question classique demande de passer du domaine temporel au domaine fréquentiel. La tension modulée est la somme mathématique de trois signaux sinusoïdaux. Le spectre de l’onde modulée présente donc toujours trois raies ou pics (ou trois barres verticales) :

• Une raie centrale, la plus grande, correspondant à la fréquence de la porteuse F.
• Deux raies latérales, plus petites, correspondant aux fréquences F – f et F + f.

L’amplitude de la raie centrale est proportionnelle à la porteuse, tandis que l’amplitude des deux raies latérales est égale à m/2 fois l’amplitude de la raie centrale.

Travaillez méticuleusement avec ces séries PDF. L’examen de physique sur ce chapitre demande de la rigueur mathématique, notamment lors des simplifications d’équations trigonométriques liées au circuit multiplieur.