Transcript module EN3 - Aix Marseille Université

UNIVERSITE PAUL CÉZANNE AIX-MARSEILLE III
IUT DE MARSEILLE
DUT GEII en Alternance
MARSEILLE
module EN3
CHAPITRE 1 : SIGNAUX & CIRCUITS POUR LES TÉLÉCOMMUNICATIONS
I.
REPRÉSENTATION DES SIGNAUX PÉRIODIQUES
1.
REPRÉSENTATION TEMPORELLE DES SIGNAUX PÉRIODIQUES
2.
REPRÉSENTATION FRÉQUENTIELLE DES SIGNAUX PÉRIODIQUES
II.
FILTRES
III.
1.
2.
3.
AMPLIFICATEUR SÉLECTIF
FONCTION
RÉALISATION
CIRCUIT VU PAR LES SIGNAUX VARIABLES
IV.
1.
2.
3.
4.
5.
OSCILLATEURS HARMONIQUES H.F. ET VCO
PRINCIPE
OSCILLATEUR COLPITTS
SPECTRE DU SIGNAL GÉNÉRÉ
STABILITÉ DE FRÉQUENCE
OSCILLATEURS À QUARTZ
5.1.
Propriété piézo-électrique
5.2.
Oscillateur Colpitts
6.
OSCILLATEURS COMMANDÉS EN TENSION (VCO)
6.1.
Diode à capacité variable (Varicap)
6.2.
Polarisation de la varicap
6.3.
VCO avec l’oscillateur Colpitts
V.
CIRCUITS DE TRANSLATION DE FRÉQUENCE
1.
PRINCIPE
2.
L’OPÉRATEUR MULTIPLIEUR
3.
CIRCUIT DE TRANSLATION DE FRÉQUENCE PAR MULTIPLIEUR
4.
STRUCTURE DU MULTIPLIEUR
4.1.
Rappel sur l’amplificateur différentiel
4.2.
Fonctionnement de la cellule de Gilbert en multiplieur analogique
5.
L’OPÉRATEUR MÉLANGEUR (MIXER)
6.
CIRCUIT DE TRANSLATION DE FRÉQUENCE PAR MÉLANGEUR
7.
STRUCTURE DU MÉLANGEUR ÉQUILIBRÉ À DIODES
8.
MÉLANGEUR ÉQUILIBRÉ AVEC LA CELLULE DE GILBERT
VI.
1.
2.
3.
4.
REPRÉSENTATION DES SIGNAUX NON PÉRIODIQUES
TYPES DE SIGNAUX
SPECTRE D’UN SIGNAL DÉTERMINISTE
SPECTRE D’UN SIGNAL ALÉATOIRE
CODAGE ET SPECTRE DE SIGNAUX NUMÉRIQUES
4.1.
But des codages
4.2.
Codes M-aires
4.3.
Codage de source
4.4.
Codage de canal
Système électronique
EN3
Echantillonnage
MCEN3
Modulations analogiques
MCEN4
Modulations numériques
EN3
Translation de
fréquence
MCEN2
Antennes
MCP1
Propagation
P3
Capteurs
MCII3
Traitement
Numérique du Signal
MCEN1
Amplification
radiofréquence
Figure 1. Schéma fonctionnel d’un mobile GSM et programme d’électronique 2ème année
Représentations temporelle et fréquentielle d’un signal périodique
Figure 2. Représentation temporelle d’un signal x(t) = A sin(2π f0t + φ0)
Figure 3. Représentation fréquentielle d’un signal x(t) = A sin(2π f0t + φ0)
x(t) = X0 + A1cos(ω0t) + B1sin(ω0t) + A2cos(2ω0t) + B2sin(2ω0t) ... + Ancos(nω0t) + Bnsin(nω0t) ....
avec :
ω0 = 2πf0
Figure 4. Exemples de décompositions en série de Fourier et de spectres de quelques signaux
temporel
oscilloscope
analyseur de spectre
Figure 5. Visualisation d’un signal périodique avec un oscilloscope et un analyseur de
spectre
Quartz
(MΩ)
(MΩ)
Figure 6. Caractéristiques d’un quartz à 30,9 kHz
Varicap
Figure 7. Exemple de caractéristique CT(VR) d’une varicap
Multiplieur (mélangeur idéal)
v1
t
v2
t
s
t
Figure 8. Signaux du multiplieur (K = 1)
signaux d’entrée :
v1(t) et v2(t) sinusoïdaux avec f2 = 30 f1
signal de sortie :
s(t) = v1(t) . v2(t)
Figure 9. Structure de Gilbert
Figure 10. Extraits de la notice du MC 1496
Mélangeur équilibré (mixer)
v1
t
signe(v2)
v2
+1
t
-1
s
t
Figure 11. Signaux du mélangeur équilibré (K = 1)
signaux d’entrée :
v1(t) et v2(t) sinusoïdaux avec f2 = 30 f1
signal de sortie :
s(t) = v1(t) . signe[v2(t)]
Figure 12 : Mélangeur équilibré à quatre diodes
Figure 13. Fonctionnement du mélangeur équilibré à diodes
Figure 14. Extrait de la notice des circuits ADE (page suivante)
2-GHz Mixer
TDA 6130-5X4
Bipolar IC
Features
• A wide range of supply voltage
• Few external components
• High conversion transconductance
• Wide range of input signal.
The TDA 6130-5X4 is a symmetrical mixer like the components S 042 P* and TBB 042 G* but for
frequencies up to 2 GHz. It can be driven by an external source or by the build-in oscillator.
Figure 15. Extraits de la notice du TDA 6130
Codage
1.
Codage Non Retour à Zéro (NRZ) bipolaire
2.
Codage Non Retour à Zéro (NRZ) unipolaire
3.
Codage Retour à Zéro (RZ) unipolaire
4.
Codage Manchester 1 ou Biphase
Figure 16. Symboles et spectre de quatre codes
Amplificateur à transconductance (OTA)
Figure 17. Structure interne du CA 3094