La progettazione di un amplificatore a basso rumore (LNA) è essenziale per i dispositivi medici che richiedono un'amplificazione precisa del segnale. Gli amplificatori operativi (op-amps) sono comunemente utilizzati a causa della loro versatilità e prestazioni.

Obiettivi di progettazione

L'obiettivo primario è quello di sviluppare un amplificatore che offre un elevato guadagno con un minimo contributo al rumore, che dovrebbe operare in modo affidabile all'interno dell'ambiente di dispositivi medici, mantenendo la fedeltà del segnale e rispettando gli standard di sicurezza.

Selezione dei componenti

La scelta dell'amplificatore operativo giusto è fondamentale. I parametri chiave includono rumore di tensione a basso ingresso, bassa corrente di polarizzazione e larghezza di banda elevata. Per questa applicazione, è ideale un op-amp di precisione con una densità di rumore inferiore a 5 nV/√Hz. Inoltre, l'amplificatore dovrebbe avere un prodotto di larghezza di banda di guadagno adatto per le frequenze di segnale previste.

Attuazione della progettazione

Il circuito dell'amplificatore è configurato in una topologia non invertente per massimizzare il guadagno mantenendo la stabilità. Un resistore a basso rumore viene utilizzato nel loop di feedback per ridurre il rumore termico.

Test e risultati

I risultati mostrano una figura di rumore inferiore a 2 dB, che soddisfa i criteri di progettazione. L'amplificatore mantiene linearità e stabilità nell'intervallo di temperatura di esercizio, confermando la sua idoneità per l'integrazione di dispositivi medici.