Co to jest wzmacniacz o niskim poziomie hałasu?
Systemy elektryczne składają się z niezliczonej liczby komponentów, a zmiany napięć i prądów mogą powodować tak zwany hałas. Wiele systemów, zwłaszcza komunikacji bezprzewodowej, wykorzystuje wzmacniacz o niskim poziomie szumów lub przedwzmacniacz w celu wzmocnienia sygnału i zmniejszenia szumu. Wzmacniacz o niskim poziomie hałasu jest integralną częścią wielu aplikacji, takich jak telefony komórkowe i bezprzewodowe sieci lokalne (WLAN). Odbiorniki i anteny wykorzystują funkcję wzmacniacza o niskim poziomie szumów, aby utrzymać stosunek sygnału do szumu (SNR) w konkretnej aplikacji.
Wzmacniacze i przedwzmacniacze różnią się wielkością i siłą w zależności od zastosowania. Na przykład wzmacniacz o niskim poziomie szumów stosowany w zastosowaniach wojskowych, takich jak przechwytywacze sygnałów, zużywa duże ilości energii i zwykle jest dość duży. Jednak w przemyśle elektroniki użytkowej preferowany jest wzmacniacz o niskim poziomie szumów, który działa na niskim napięciu i łatwo się integruje.
Wzmacniacz o niskim poziomie szumów można opracować w celu dostosowania go do różnych parametrów. Najważniejsze z tych parametrów obejmują poziom zużycia energii, wzmocnienie i współczynnik hałasu. Wzmacniacz w połączeniu z mikserem tworzy większość odbiorników częstotliwości radiowych (RF). Celem wzmacniacza jest odbiór i wzmocnienie przychodzącego sygnału i doprowadzenie go do miksera, który dokonuje konwersji częstotliwości.
Nadmierny hałas jest problemem nieodłącznym dla całej komunikacji bezprzewodowej i jest wytwarzany zarówno przez same komponenty elektryczne, jak i środowisko zewnętrzne. Aby wzmacniacz o niskim poziomie szumów był skuteczny w wzmacnianiu sygnału bez wprowadzania zbyt dużego szumu, wzmocnienie pierwszego stopnia musi być wysokie, podobnie jak wzmocnienie. Równoważenie liczby szumów i przyrostu mocy pozwala wzmacniaczowi o niskim poziomie szumów ułatwić odbiór i transmisję sygnałów w otoczeniu o niskiej mocy lub wysokim poziomie hałasu.
Stabilność przy częstotliwości pożądanej dla konkretnego projektu jest kolejnym z kluczowych parametrów konsekwentnie branych pod uwagę. Zużycie energii i rozpraszanie są również testowane i dostosowywane pod kątem wydajności podczas budowania wzmacniaczy. Wejścia i wyjścia wzmacniacza są zaprojektowane tak, aby pasowały tak dokładnie, jak to możliwe, aby uniknąć niedopasowań, które mogłyby pogorszyć funkcjonalność urządzenia. Obciążenia wejściowe we wzmacniaczach niskoszumowych są zwykle dalekie od ideału, a zmiany często są spowodowane czynnikami takimi jak wahania otoczenia i filtry wejściowe. Wszystkie elementy wzmacniacza o niskim poziomie szumów muszą być zoptymalizowane, aby zapewnić najlepszą możliwą wydajność poprzez zrównoważenie parametrów każdej zmiennej.