低雑音のアンプ(LNA)の設計は、精密な信号増幅を必要とする医療機器にとって不可欠です。 操作アンプ(オプトアンプ)は、汎用性と性能のために一般的に使用されます。 このケーススタディでは、騒音を最小限に抑え、信号の完全性を確保することに焦点を当て、医療用途に適したLNAの設計プロセスを探求しています。

デザインオブジェクト

第一次目標は、ノイズの最小化で高い利益をもたらすアンプを開発することです。それは、医療機器環境内で確実に動作し、信号の忠実度を維持し、安全基準に従うべきです。電力消費とサイズも重要な考慮事項です。

コンポーネント選択

適切な操作アンプを選択することは重要です。 重要なパラメータには、低入力電圧ノイズ、低バイアス電流、および高帯域幅が含まれます。 このアプリケーションでは、5 nV / √Hz未満のノイズ密度の精度のオペアンプが理想的です。 さらに、アンプは、予想される信号周波数に適したゲイン帯域幅製品を持っている必要があります。

設計実装

アンプ回路は、安定性を維持しながら、利益を最大化するために、非反転トポロジーで構成されます。低ノイズ抵抗器は、フィードバックループで使用して、熱騒音を低減します。電源フィルタリングと適切な接地が、干渉と騒音をさらに最小限にするために実装されています。

試験・結果

組み立てられた回路は信号発生器およびスペクトル検光子とのテストを受けます。結果は設計基準を満たす2dBの下の騒音図を示します。アンプは作動温度範囲の線形性そして安定性を維持し、医療機器の統合のための適性を確認します。