Tipi di amplificatori a basso rumore
In elettronica, uno degli obiettivi principali è trasmettere un segnale da un punto all'altro nel modo più pulito possibile. La scelta corretta del tipo di amplificatore a basso rumore (LNA) può fare la differenza tra un segnale quasi privo di rumore e uno che va da fortemente distorto a quasi puro rumore bianco.
Breve introduzione all'amplificatore a basso rumore
Un amplificatore a basso rumore serve ad amplificare segnali deboli. L'esempio più comune è l'amplificazione di segnali deboli captati da un'antenna in sistemi di comunicazione. La degradazione del segnale è un problema nella trasmissione di segnali deboli, quindi gli LNA vengono solitamente installati vicino all'antenna. Riducono il rumore che potrebbe essere introdotto nelle fasi successive aumentando il guadagno o potenziando la potenza del segnale desiderato, aggiungendo il minor rumore possibile.
Applicazioni degli amplificatori a basso rumore
Gli LNA sono progettati per filtrare il rumore introdotto nella parte frontale dei sistemi di comunicazione. La loro funzione principale è la riduzione del rumore di segnale. Vengono usati in vari sistemi wireless: reti wireless, telefoni cellulari, radio bidirezionali, impianti home entertainment.
Tipi di amplificatori a basso rumore
Gli amplificatori a basso rumore (tecnicamente amplificatori operazionali a basso rumore o low-noise op-amp) possono essere classificati per funzione, specifiche e caratteristiche. Il sito National Semiconductor elenca: uso generico, alta potenza d'uscita (>100 mA), alta velocità (>50 MHz), basso rumore (<13 nV/√Hz), basso consumo (<1 mA), bassa tensione (<3,3 V), micropotenza (<200 µA), precisione (<1 mV), ingresso rail-to-rail. Sotto ogni tipo esistono numerosi sottotipi con specifiche variabili.
Scelta del giusto tipo di amplificatore a basso rumore
La progettazione di schemi circuitali richiede calcoli precisi. Errori portano a un cattivo rapporto segnale/rumore. La scelta del corretto LNA richiede di conoscere esattamente l'impedenza della sorgente, la larghezza di banda e l'ampiezza del segnale, secondo Bob Pease (conduttore di "Analog by Design"). In generale, l'LNA ideale dovrebbe avere un rumore di tensione comparabile al rumore di corrente per l'impedenza della sorgente.