Amplificador de baixo ruído para medir o ruído do resistor

O ruído está ao nosso redor e, embora o ruído acústico seja fácil de identificar com nossos ouvidos, o ruído eletrônico é difícil de identificar, mesmo com as ferramentas certas. O analisador de espectro é a ferramenta mais conveniente para medições de ruído, mas também adiciona seu próprio ruído a qualquer sinal que você esteja observando. [Limpkin] Ele tem trabalhado na medição de sinais de ruído muito pequenos com um analisador de espectro e compartilhou seus resultados em Postagem de blog abrangente.

Seu objetivo autodefinido era medir o ruído gerado por uma impedância de 50 ohms, a impedância mais comum na entrada e saída de sistemas de RF. Fórmula O poder do ruído Johnson Nyquist Ele nos diz que a tensão de ruído esperada na largura de banda de 1 Hz é de apenas 0,9 nanovolts — pequena para qualquer padrão e uma ordem de magnitude menor que o ruído de fundo de um analisador de espectro típico. [Limpkin] Assim, ele projetou um amplificador e um buffer de sinal para aumentar o sinal de ruído por um fator de 100, usando um amplificador de baixo perfil alimentado por um par de baterias de 9 volts.

No entanto, havia um problema com este circuito: qualquer tensão DC perdida presente em suas entradas também seria amplificada a níveis que poderiam danificar a porta de entrada sensível do analisador. para evitar isso, [Limpkin] Ele decidiu adicionar um circuito de tesoura ao seu amplificador. Este consiste em um par de comparadores que monitoram constantemente a tensão de saída do amplificador e o desconectam através de uma chave de silício caso ela ultrapasse 200mV. [Limpkin] Ele empacotou seu circuito em uma caixa lindamente trabalhada e fez vários testes para garantir que o clipper funcionasse de forma confiável mesmo na presença de entradas transitórias rápidas.

Com a tesoura no lugar, era seguro fazer as medições de ruído planejadas. O resultado final? cerca de 0,89 nV, exatamente como previsto pela teoria. A medição de sinais de nível nanovolt geralmente requer equipamentos muito precisos e muitos truques de redução de ruído. Às vezes, o ruído é exatamente o que você precisa para fazer um transmissor de rádio. Obrigado pela dica, [alfonso32]!