Amplificateurs à faible bruit: Considérations de conception

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Description

Cette séance de cours couvre les considérations générales pour les amplificateurs à faible bruit (LNA), en se concentrant sur la figure de bruit, le gain, l'adaptation d'entrée et la stabilité d'impédance. Il traite de la source commune et de la porte commune des LNA, des techniques de correspondance des entrées et des LNA dégénérées par induction. La séance de cours explore également l'impact des techniques de rétroaction résistive et d'annulation du bruit sur les performances LNA, fournissant des informations sur l'optimisation des courants de polarisation et des facteurs de bruit pour différentes configurations LNA.

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Concepts associés (77)

Amplificateur faible bruit

Un amplificateur faible bruit (LNA de l'anglais Low Noise Amplifier) ou un amplificateur à faible facteur de bruit est un dispositif électronique chargé de mettre en forme des signaux très faibles en provenance d'une antenne. Il est souvent placé à proximité du capteur, de manière à minimiser les pertes en ligne ; pour cette raison, il est parfois nommé préamplificateur. Ce type de solution est fréquemment utilisé pour les systèmes travaillant à des fréquences élevées, tels que le signal GPS et en radiocommunications.

Amplificateur opérationnel

thumb|300px|Différents modèles d'amplificateurs opérationnels. thumb|300px|La représentation schématique d'un amplificateur opérationnel varie suivant les normes ANSI/IEEE et IEC 60617-13. Un amplificateur opérationnel (aussi dénommé ampli-op ou ampli op, AO, AOP, ALI ou AIL) est un amplificateur différentiel à grand gain : c'est un amplificateur électronique qui amplifie fortement une différence de potentiel électrique présente à ses entrées.

Facteur de bruit

Le facteur de bruit (noise figure ou noise factor en anglais) d'un dispositif électronique quelconque, actif ou passif, quantifie la dégradation relative du rapport signal sur bruit entre sa sortie et son entrée, et ce en prenant comme hypothèse que la température ambiante est de , donc que le bruit de fond en entrée est un bruit thermique correspondant à cette température de référence de . Autrement dit, le facteur de bruit est défini comme le quotient des rapports signal sur bruit en entrée et en sortie de ce même dispositif quand le bruit en entrée est un bruit thermique à la température normalisée To=.

Amplificateur de mesure

Un amplificateur de mesure (en anglais Instrumentation Amplifier, in-amp ou INA) est un dispositif électronique destiné au traitement de faibles signaux électriques. On le trouve également dans la littérature sous le nom d'amplificateur d'instrumentation. L'amplificateur de mesure est un élément essentiel dans la partie de conditionnement d'une chaîne d'acquisition : il permet le traitement de signaux issus de capteurs de mesure.

Préamplificateur

Un préamplificateur, préampli ou préamplificateur de commande est un amplificateur électronique qui reçoit et adapte un signal avant de le transmettre à l'amplificateur principal. Les faibles signaux sont très sensibles au bruit. Un préamplificateur de faible qualité entraînera donc une chute significative du rapport signal-bruit, en d'autres termes une baisse de la qualité du signal. Un préamplificateur joue le rôle de premier étage d'amplification situé au plus près de la source de signal.