एक कम शोर एम्पलीफायर (LNA) को डिजाइन करने के लिए चिकित्सा उपकरणों के लिए आवश्यक है, जिसके लिए सटीक संकेत प्रवर्धन की आवश्यकता होती है। ऑपरेशनल एम्पलीफायर (op-amps) का उपयोग आमतौर पर उनकी बहुमुखी प्रतिभा और प्रदर्शन के कारण किया जाता है। यह मामला अध्ययन चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए तैयार एक LNA को डिजाइन करने की प्रक्रिया की पड़ताल करता है, जो शोर को कम करने और सिग्नल की अखंडता को सुनिश्चित करने पर ध्यान केंद्रित करता है।

डिजाइन उद्देश्य

प्राथमिक लक्ष्य एक एम्पलीफायर विकसित करना है जो न्यूनतम शोर योगदान के साथ उच्च लाभ प्रदान करता है। यह चिकित्सा उपकरण वातावरण के भीतर विश्वसनीय रूप से काम करना चाहिए, सिग्नल निष्ठा को बनाए रखना और सुरक्षा मानकों का पालन करना चाहिए। बिजली की खपत और आकार भी महत्वपूर्ण विचार हैं।

घटक चयन

सही परिचालन एम्पलीफायर का चयन करना महत्वपूर्ण है। प्रमुख मापदंडों में कम इनपुट वोल्टेज शोर, कम पूर्वाग्रह वर्तमान और उच्च बैंडविड्थ शामिल हैं। इस आवेदन के लिए, 5 nV / epHz के नीचे शोर घनत्व के साथ एक सटीक op-amp आदर्श है। इसके अतिरिक्त, एम्पलीफायर को अपेक्षित सिग्नल आवृत्तियों के लिए उपयुक्त लाभ बैंडविड्थ उत्पाद होना चाहिए।

कार्यान्वयन

एम्पलीफायर सर्किट को स्थिरता बनाए रखने के दौरान लाभ को अधिकतम करने के लिए एक गैर-विज्ञापन स्थलाकृति में कॉन्फ़िगर किया गया है। थर्मल शोर को कम करने के लिए फीडबैक लूप में एक कम शोर रोकने वाला उपयोग किया जाता है। हस्तक्षेप और शोर को कम करने के लिए बिजली आपूर्ति फ़िल्टरिंग और उचित ग्राउंडिंग को लागू किया जाता है।

परीक्षण और परिणाम

इकट्ठे सर्किट एक संकेत जनरेटर और स्पेक्ट्रम विश्लेषक के साथ परीक्षण से गुजरता है। परिणाम 2 डीबी से नीचे एक शोर आंकड़ा दिखाते हैं, डिजाइन मानदंडों को पूरा करते हैं। एम्पलीफायर ऑपरेटिंग तापमान रेंज में रैखिकता और स्थिरता को बनाए रखता है, चिकित्सा उपकरण एकीकरण के लिए इसकी उपयुक्तता की पुष्टि करता है।