Qu'est-ce qu'un amplificateur à faible bruit?
Les systèmes électriques sont composés d’une myriade de composants et les variations de tension et de courant peuvent causer ce que l’on appelle le bruit. De nombreux systèmes, notamment les communications sans fil, utilisent un amplificateur ou un préamplificateur à faible bruit pour amplifier le signal et réduire le bruit. Un amplificateur à faible bruit fait partie intégrante de nombreuses applications, telles que les téléphones cellulaires et les réseaux locaux sans fil (WLAN). Les récepteurs et les antennes utilisent la fonction d'un amplificateur à faible bruit pour maintenir le rapport signal sur bruit (SNR) d'une application particulière.
La taille et la puissance des amplificateurs et des préamplificateurs varient d’une application à l’autre. Par exemple, un amplificateur à faible bruit utilisé dans une application militaire telle que des intercepteurs de signaux consommera de grandes quantités d'énergie et sera généralement assez volumineux. Cependant, lorsqu'il est utilisé dans l'industrie électronique grand public, un amplificateur à faible bruit fonctionnant à basse tension et s'intégrant facilement est préférable.
Un amplificateur à faible bruit peut être développé pour se conformer à une variété de paramètres. Les plus importants de ces paramètres incluent les niveaux de consommation d'énergie, le gain et le facteur de bruit. Un amplificateur associé à un mélangeur constitue la plupart des récepteurs de radiofréquences (RF). L’amplificateur a pour fonction de recevoir et d’amplifier le signal entrant et de l’alimenter vers le mélangeur, qui effectue la conversion de fréquence.
Le bruit excessif est un problème inhérent à toutes les communications sans fil et est produit à la fois par les composants électriques eux-mêmes et par l'environnement externe. Pour qu'un amplificateur à faible bruit puisse amplifier efficacement un signal sans introduire trop de son propre bruit, l'amplification du premier étage doit être élevée, de même que le gain. L'équilibrage du facteur de bruit et du gain de puissance permet à un amplificateur à faible bruit de faciliter la réception et la transmission de signaux dans un environnement à faible puissance ou à fort bruit.
La stabilité à la fréquence souhaitée pour une conception particulière est un autre des paramètres clés systématiquement pris en compte. L'utilisation de l'énergie et la dissipation sont également testées et optimisées pour la performance lors de la construction d'amplificateurs. L’entrée et la sortie de l’amplificateur sont conçues pour correspondre le plus précisément possible afin d’éviter les disparités qui pourraient altérer les fonctionnalités de l’appareil. Les charges d'entrée sur les amplificateurs à faible bruit sont généralement loin d'être idéales, avec des variations souvent causées par des facteurs tels que les fluctuations de l'environnement et les filtres d'entrée. Tous les composants d'un amplificateur à faible bruit doivent être optimisés pour fournir les meilleures performances possibles en équilibrant les paramètres de chaque variable.