TP : Réception d`un signal radio

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TP : Réception d'un signal radio
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rendu:
Bilan:
1)Les stations de radio
1.1)Fréquences des stations de radio en modulation d'amplitude
Les ondes radio, émises par les antennes des stations
radiophoniques, se propagent dans l'air et sont captées par les postes
de radio. Un sélecteur permet de choisir différentes gammes de
fréquences ou de longueurs d'ondes :
•
Grandes ondes : 150khz - 255khz
•
Petites ondes : 520khz – 1605khz
•
Modulation de fréquence : 80mhz – 110mhz
Les stations qui emettent en modulation d'amplitude sont sur les
Grandes ondes.
1.1.1)A partir des longueurs d'ondes des émissions radio ci-dessus, calculer la fréquence des
porteuses :
France inter
•
•
•
•
Europe 1
RMC
RTL
La largeur de la bande de fréquences légalement autorisée pour qu'une radio emette en
modulation d'amplitude est ΔF=9khz.
Une antenne est capable de recevoir toutes les ondes hertziennes émises par les
différentes stations.
Il est donc nécessaire que le montage de réception puisse sélectionner la fréquence que
l'on désire écouter.
Le montage qui permet de sélectionner la bande de fréquences que l'on désire écouter est
un circuit passe bande. Aussi appelé circuit d'accord.
1.2)Etude du circuit d'accord appelé aussi circuit bouchon
Relier l'antenne emettrice du GBF (bobine 2x1000 spires) à
la sortie de celui-ci. Le GBF joue alors le rôle de radio
emettrice de fréquence de porteuse 120khz.
Réaliser le circuit d'accord schématisé ci-dessus avec la
bobine constituée de l'enroulement de fil métallique et un
condensateur de 1,5nF.
Relier l'antenne réceptrice (une autre bobine de
2x1000spires) au circuit d'accord. Placer les deux antennes
à 1cm l'une de l'autre.
Relier la voie 1 de l'oscilloscope au montage d'accord
comme indiqué sur le schéma.
Régler la sensibilité de l'oscilloscope de façon à visualiser
des signaux de faible amplitude.
Insérer le bâton de ferrite (attention fragile) dans la bobine
et observer l'amplitude du signal reçu. Dès que l'amplitude
du signal est maximale, le circuit d'accord est accordé sur la
fréquence de la porteuse de la station ''GBF''
1.2.1)Rappeler la fréquence propre f0 du circuit d'accord sachant que cette fréquence est la même
que celle du circuit LC série.
1.2.2)En déduire de l'expression précédente la valeur de l'inductance de la bobine :
1.2.3)Mesurer directement cette valeur l'inductence-mètre
1.2.4)Avec le multimètre mesurer les inductance minimales Lmin et mximales Lmax de la bobine en
fonction de l'enfoncement du noyau de ferrite. En déduire les fréquences fmin et fmax que l'on peut
capter avec ce circuit d'accord.
Lmin =
Lmax =
fmax=
fmin=
1.2.5)Quelle doit être l'ordre de grandeur de la capacité C du circuit d'accord pour capter des
émissions en GO ? (fréquence 200khz et L=2mH)
1.2.6)La bande de fréquences associée à une station qui émet en modulation d'amplitude est de
ΔF=9khz. Quelle conditions doit satisfaire le circuit d'accord pour avoir une bonne qualité d'écoute ?
1.2.7)Que se passerai-t-il si la bande passante était trop large ?
1.2.8)Que se passerai-t-il si la bande passante était trop étroite ?
1.3)Réception d'un signal radio à l'aide d'une plaquette prés-fabriquée...
Le schéma de principe d'un récepteur de radio (simplifié) est :
•
•
Sur votre paillasse la partie circuit d'accord et le premier amplificateur sont intégrés dans le
même élément.
Assembler le reste du montage et recherchez une station de radio en modifiant l'inductance
de de la bobine du circuit d'accord.
1.3.1)Visualisez à l'oscilloscope la tension à la sortie du premier
amplificateur, représentez ci-contre son allure.
1.3.2)Rappeler l'intérêt du détecteur d'enveloppe, et représenter
l'allure du signal après son passage dans le détecteur d'enveloppe.
1.3.3)Rappeler l'intérêt du filtre R'C', et représenter l'allure du signal
après son passage dans le filtre.
1.3.4)Pourquoi est-on obligé de déplacer le bâton de ferrite dans la bobine ?
1.4)Réception d'un signal radio à l'aide d'une plaquette prés-fabriquée...
Le professeur à l'aide d'un montage émetteur produit un signal de faible portée.
La porteuse a une fréquence de 120kHz.
1.4.1)A l'aide des mesures d'inductance que vous avez effectué sur la bobine à la question 1.2.4,
déterminez l'encadrement de valeur que doit avoir le condensateur du circuit bouchon.
Lmin =
Lmax =
C=
C=
1.4.2)Déterminer parmis les condensateurs dont vous diposez, celui qui semble le plus adapté à
une utilisation dans le circuit bouchon.
1.4.3)Réaliser le montage ci-dessous et essayez de capter le signal émis par le professeur. (faites
attention à ne pas casser le noyau de ferrite de la bobine). Vous effectuerez le montage du circuit
bouchon et de la démodulation sur deux plaquettes différentes.
Antenne : bobinage de 2x1000 spires
Circuit d'accord : à monter sur une
plaquette sépparée et éloignée des
alimentations (éviter les parasites)
Amplificateur : déjà monté (boitier ou
plaquette)
Le dernier ampli peut être constitué
d'enceintes de PC.
R=R'=10kΩ
Ce=22nF
C'=4,7μF