tipe: démodulation fm , PB avec PLL
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tipe: démodulation fm , PB avec PLL



  1. #1
    invite6dde6df7

    tipe: démodulation fm , PB avec PLL


    ------

    Bonjour a tous,
    Dans notre groupe de tipe, nous avons choisi comme sujet l influence du bruit sur la qualité du signal en fonction du type de modulation : FM ou AM
    Pour cela nous avons donc besoin de moduler puis démoduler un signal selon chacune des méthodes pour comparer avec l original. La modulation am et sa demodulation ont été faites en TP et ne nous posent pas de problème, en revanche la modulation FM s avére plus problématique
    La modulation se fait sans problème( du moins il nous semble ) avec un gbf et son entrée vcf, mais lors de la demodulation nous essayons d utiliser une pll et c est la qu arrivent les soucis
    Déjà voici le schéma électrique de notre pll, pensez vous qu il y ait déjà a ce niveau la un problème ?
    XXXX les images doivent être insérées en pièses jointes XXXX
    Nous avons d'abord teste toutes les parties (multiplieur et vco , le filtre pas vraiment étant donne qu il s'agit d un simple rc du premier ordre) independement avant de tout rassembler

    Les fréquences utilisées : porteuse 100 kHz, signal modulant 5 kHz, et les amplitudes : 5 vpp ( donc 2,5 v depuis l axe ) pour chaque gbf a la fois porteuse, modulant, et vco
    Nous utilisons comme vco un autre gbf commandé avec l entrée vcf comme pour la modulation, comme nous ne savions pas quoi prendre comme paramètres de ce gbf, nous avons pris la même fréquence de base que la porteuse, et une déviation aussi égale a celle ci afin de maximiser l impact de la variation de fréquence ( quitte a la baisser par la suite si cela se révélait instable )
    Le filtre avait une fréquence de coupure d approximativement ( et il est possible que ce soit bien de la que vienne le PB, même si nous n avons pas pense qu elle puisse etre trop haute au moment de l experience,) a 100 kHz , ce qui étant donne que nous prenons une fréquence' de base' pour le vco de 100 kHz devrait nous donner une fréquence a eliminer vers 200 kHz et une que l on veut garder vers 5 kHz donc marcherait même en étant relativement approximatif sur la fréquence exacte de coupure
    Nous trompons nous dans notre choix a ce niveau la ?

    Donc au final au moment de tout mettre ensemble :
    Déjà au début on s était trompe en branchant et on avait mis le fil qui allait jusqu'à l entrée du vco branchée sur la partie masse du condensateur, donc on avait une tension a son entrée (du vco) nulle, et on obtenais du bruit avec tout de même des espèces d oscillations un peu marquées ( mais très très loin d une sinusoïde ) a une fréquence a peu près 15 kHz a une amplitude a peu près 1/7e de l amplitude des gbf
    Lorsque l on a corrige ce problème et bien la on a obtenu juste du bruit avec une amplitude un peu moins grande :1/8 a peu près et l analyse spectrale nous donnait n'importe quoi, c était bien du bruit en somme
    Ensuite, après avoir un peu touche a notre filtre ( modifié a la fois résistance et condo dans tous les sens (cela dit plus en augmentant résistance et condensateurs qu en les diminuant, peut être que ça venait de la ) pour voir si tout d un coup il y avait une modification , évidement non ) on a essaye de voir si la boucle se verrouillait effectivement :
    Si je comprend a peu près comment une pll marche, si a l entrée on met une sinusoïde ( Pas Modulée ) de fréquence proche (dans sa plage de captation )de celle 'de base' du vco a l entree de la pll, aprés un régime transitoire on doit obtenir en sortie du vco ( donc en changeant un branchement bien sur) cette frequence non ?
    On a donc essaye ça en mettant la porteuse a 100 kHz directement a l entrée et en changeant celle du vco a 90 kHz, et la et bien il ne se passait rien la fréquence restait a 90 kHz en sortie, et effectivement a l entrée du vco on avait que du bruit très faible ( donc rien de suffisant pour faire changer la fréquence du vco ) a priori a ce moment la le montage était bien celui du schéma , des idées ?

    Voilà donc déjà merci d avance pour toute l aide que vous pourrez nous apporter, et bonne soirée !

    -----
    Dernière modification par albanxiii ; 20/11/2014 à 19h19. Motif: les images doivent être insérées en pièses jointes

  2. #2
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Impossible de modifier le message précédant, donc voici l image du circuit de la pll :Nom : IMG_20141119_175113.jpg
Affichages : 329
Taille : 169,3 Ko

  3. #3
    Antoane
    Responsable technique

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonjour et bienvenue,

    Se sujet sera bien plus à sa place en électronique qu'ici !

    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  4. #4
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Daccord merci, etant donne qu il rentrait a la fois a priori dans tipe / physique/ électronique je ne savais trop ou le mettre, un modérateur veut il déplacer le sujet , ou dois je en rouvrir un autre ?

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    albanxiii
    Modérateur

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonjour,

    Déplacé en électronique.

    Pour la modération.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  7. #6
    invitee05a3fcc

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    C'est un synoptique .... pas un schéma !
    C'est quoi le multiplieur? C'est quoi le VCO? C'est quoi la fréquence de la porteuse? C'est quoi la fréquence de la modulation?

  8. #7
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bon jour, merci pour le deplacement
    Je précise étant donne qu il subsiste peut être un doute :
    Quand je parle que l on ne récupère rien en sortie , que du bruit, je ne parle pas du bruit que l on voudra étudier par la suite, inhérent avec la transmission par les antennes et ce qu on rajoutera artificiellement après, ici tout est relie Par des FiLS, le seul but de cette expérience était de tester la pll sans bruits, avec un signal sinusoïdal pour que ce soit facile

  9. #8
    invitee05a3fcc

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Citation Envoyé par dry3ss Voir le message
    ici tout est relie Par des FiLS,
    Si tu pouvais Lire et Répondre aux questions .....

    Je te demande le schéma que tu as fait !

  10. #9
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Votre réponse n était pas visible au moment ou j ai répondu au message, il s'agissait d une simple precision
    Les fréquences sont marquées dans le message :
    Porteuse 100khz, modulant 5khz
    Je ne peux pas vous fournir de schéma plus précis: pour le multiplieUr et le vco a vrai dire je ne sais pas quels sont les modèles , je verifierais la prochaine fois
    Mais mes questions portent sur le principe en soi : le choix de la fréquence d filtre par rapport aux fréquence de la porteuse et du modulant. Je comprends que les éléments (multiplier vco ...) Fonctionnent differement suivant leur modèle, mais a priori nous les avons teste independement et ils fonctionnaient a ce moment la
    Est ce que a ce niveau la c est a priori bon ( et est ce qu il s agit donc juste d une erreur de manipulation dans notre réalisation ) ?

  11. #10
    jiherve

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonjour,
    Plutôt que d'utiliser un multiplieur il vaudrait mieux un comparateur phase fréquence, mais dans chaque cas le filtre doit être centré sur une fréquence de l'ordre de celle du signal modulant et pas de la porteuse.
    En fin comme le GBF "vco" introduit un retard il faudra forcement monté l'ordre du filtre.
    Voir la data sheet du HC4046 qui est le circuit le plus simple pour faire cette démodulation.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  12. #11
    calculair

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonjour,

    Pour ce qui concerne l'etude du bruit de transmission, en modulation d'amplitude, cela est relativement simple

    En modulation de fréquence, cela est un peu plus délicat. Je vous conseille de voir la moduation de fréquence comme une modulation du terme de phase E cos ( Phase t ) avec phase : Wt + (Delta F / f ) sin (2 pi f t )
    cela vous permettra de mieux comprendre pourquoi on utilise la preaccentuation en FM






    Citation Envoyé par dry3ss Voir le message
    Bon jour, merci pour le deplacement
    Je précise étant donne qu il subsiste peut être un doute :
    Quand je parle que l on ne récupère rien en sortie , que du bruit, je ne parle pas du bruit que l on voudra étudier par la suite, inhérent avec la transmission par les antennes et ce qu on rajoutera artificiellement après, ici tout est relie Par des FiLS, le seul but de cette expérience était de tester la pll sans bruits, avec un signal sinusoïdal pour que ce soit facile
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  13. #12
    inviteede7e2b6

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    pourquoi démoduler avec un PLL ? y'a plus simple.

  14. #13
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonjour et merci de vos réponses,
    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Plutôt que d'utiliser un multiplieur il vaudrait mieux un comparateur phase fréquence,
    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    En fin comme le GBF "vco" introduit un retard il faudra forcement monté l'ordre du filtre.
    Pour la realisation de cette pll, nous nous somme bases sur un TP de l ENS ( je ne sais pas si la modération acceptera le lien, pour le retrouver au pire tapez juste 'pll TP ENS' sur Google, c est le premier résultat )

    https://www.google.fr/url?sa=t&sourc...NnsBfnpYXKLjfg

    Dans lequel ils utilisent un multiplieur et un filtre rc du premier ordre ( a priori un seul dans tout le circuit ) pour créer le comparateur de phase ( étant donne que c est un TP 'officiel' nous avons suppose qu il marchait bien ) ,l intérêt de tout ce matériel pour nous etant qu il est présent au labo de physique du lycee, acheter ( ce n est pas tant le prix qui nous derange, plutot la disponibilite, le temps d aheminement, le fait que l on ne puisse en general en acheter a l unite ... Cela dit si cela ne marche vraiment pas, nous nous resignerons certainement a acheter un 4046 )un 'vrai' comparateur ( qui comme pour le 4046 serait d ailleurs certainement numérique et nécessiterait donc une porteuse uniquement créneau , même si ce n est pas très grave) est il vraiment nécessaire a votre avis ? Cela dit nous essaierons d augmenter l ordre du filtre et de diminuer vraiment la fréquence de coupure vers 10khz pour vérifier( nous pensions qu étant donne que nous avions a priori une marge d a peu près 180 khz entre la somme et la différence des frequences , mettre la fréquence de coupure vers 100 kHz serait largement suffisant ), merci

    Pixel, si vous avez en tête une idée que l on puisse réaliser facilement avec le matériel usuel d une salle de TP de physique de lycée , nous sommes preneurs !

  15. #14
    inviteede7e2b6

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    vous pouvez faire un "flanc de courbe" trés simple

    http://home.nordnet.fr/fthobois/MRA-11.htm

  16. #15
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Ce dossier indique que le signal n est pas très fidèle, ce qui serait pourrait être problématique étant donne que nous essayons De comparer l influence du bruit, donc si le signal sans bruit est déjà relativement peu fidèle... Cela dit il est toujours bon de savoir que si vraiment cela ne marche pas nous pourrions mettre en oeuvre cette méthode, merci !

  17. #16
    calculair

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    bonjour,

    La demodulation d'un signal FM sur le flanc d'un circuit accordé est un procedé courant. Il faut que la bande passante du signal soit assez petite par rapport à la bande passante du circuit d'accord.

    Ce type de discriminateur est largement utilisé dans les récepteur FM de radiodiffusion. ( Les récepteur super réaction sont à bannir car instables et de mauvaises qualité )


    Par ailleurs, une des caractéristique de la FM est que les distorsions de la bande passante HF ( distorsion linéaire du canal ) créent des distorsions non linéaires du signal démodulé.

    Comme vous avez pu le voir dans le document ENS, la modulation de fréquence est en fait une modulation de la phase ( C'est dans les toutes première ligne du document ) Ce point est important quand vous aborderez le problème du bruit de transmission. Par ailleurs il ne faut pas confondre le bruit et la distorsion.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  18. #17
    calculair

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Re bonjour,

    Voir en particulier le paragraphe 3,2 ou on utilise 2 circuits décalés pour lineariser la réponse du discriminateur

    http://madiana.solutec.pagesperso-or...ulation_FM.pdf

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    bonjour,

    La demodulation d'un signal FM sur le flanc d'un circuit accordé est un procedé courant. Il faut que la bande passante du signal soit assez petite par rapport à la bande passante du circuit d'accord.

    Ce type de discriminateur est largement utilisé dans les récepteur FM de radiodiffusion. ( Les récepteur super réaction sont à bannir car instables et de mauvaises qualité )


    Par ailleurs, une des caractéristique de la FM est que les distorsions de la bande passante HF ( distorsion linéaire du canal ) créent des distorsions non linéaires du signal démodulé.

    Comme vous avez pu le voir dans le document ENS, la modulation de fréquence est en fait une modulation de la phase ( C'est dans les toutes première ligne du document ) Ce point est important quand vous aborderez le problème du bruit de transmission. Par ailleurs il ne faut pas confondre le bruit et la distorsion.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  19. #18
    jiherve

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonsoir,
    pour certains avez vous noté la fréquence de la porteuse : 100KHZ.
    Cela ne va pas être facile de trouver les transfo de démodulation FM pour cette fréquence, c'est pourquoi j'ai suggérè la PLL qui fonctionne très bien en BF.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  20. #19
    calculair

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Toutes les solutions sont possibles, mais il faut les adapter à la fréquence de travail





    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Bonsoir,
    pour certains avez vous noté la fréquence de la porteuse : 100KHZ.
    Cela ne va pas être facile de trouver les transfo de démodulation FM pour cette fréquence, c'est pourquoi j'ai suggérè la PLL qui fonctionne très bien en BF.
    JR
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  21. #20
    jiherve

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Re
    ils ont déjà bien du mal avec leur solution, leur demander de bobiner un transfo de discriminateur me semble délicat.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  22. #21
    calculair

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonjour

    Le plus simple est de démoduler avec des cellules RC et une diode......
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  23. #22
    albanxiii
    Modérateur

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    J'aime bien partir des bases.

    Dry3ss, donnez nous l'expression du signal modulé que vous pensez générer avec votre "modulateur". Et décrivez les différents termes. Parce que là, j'ai l'impression que vous ne savez pas de quoi vous parlez et que vous vous jetez tête baissée dans le mur.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  24. #23
    albanxiii
    Modérateur

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Citation Envoyé par dry3ss Voir le message
    Pour la realisation de cette pll, nous nous somme bases sur un TP de l ENS ( je ne sais pas si la modération acceptera le lien, pour le retrouver au pire tapez juste 'pll TP ENS' sur Google, c est le premier résultat )
    Marrant, en 1ère année à l'ESPCI on fait les mêmes chose en TP (mais avec 15 heures de TP par semaine, je pense qu'on va plus loin et qu'on voit plus de choses).
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  25. #24
    invite6dde6df7

    Re : tipe: démodulation fm , PB avec PLL

    Bonsoir
    Après une deuxième manip complètement fructueuse, il s avère que c était bien le filtre (et plus precisement sa frequence de coupure )qui causait nos problemes, merci a tous d avoir essayé de nous aider ou de nous avoir propose des alternatives, problème résolu !

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