Cómo amplificar una señal muy pequeña

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Estoy tratando de envolver mi mente alrededor de señales muy pequeñas; qué significan y cómo amplificarlos.

Por ejemplo, aquí hay una captura de pantalla de mi teléfono celular. Observe que el nivel de señal recibido es -97dBm. Aparentemente, esto es bastante estándar para la señal de un teléfono celular.

Entonces,segúnmiscálculos,-97dBmtieneaproximadamente0,1picoWattdepotencia.Esopareceunacantidadmuypequeñadepoder.Ymerefieroamuypequeño!

Tiendoapensarentérminosdemilaboratoriodefísicadelauniversidadenelqueteníamos5vsuministrando1Adecorrienteenunabombilla.Oalgoasí,porloquerecuerdo.Cuandoesapotenciabajadelaantenareceptorayentraenelamplificador,¿qué"ve" el amplificador? ¿Un potencial de voltaje muy pequeño? Parece tan pequeño que me está costando entender el concepto.

Ahora, ¿cómo se amplifica? Estaba buscando algunos amplificadores simples de bajo nivel de ruido (LNA), NXP BGU7003, para hacer un circuito simple que amplifique la señal. Estaba planeando usar la nota de la aplicación para este chip como ejemplo.

¿Hay alguna forma discreta de hacer esto? ¿Dónde buscaría obtener más información sobre el diseño del circuito de algo como esto? ¿No se "perdería" una pequeña señal de RF de potencia como esta en el ruido de un LNA?

Estoy tan perplejo por esto. Así que cualquier ayuda / conocimiento es lo más apreciado.

-brad w.

    
pregunta Brad Walker

1 respuesta

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El piso de ruido térmico viene dado por kTB (vatios) donde k es constante de Boltzmanns , T la temperatura en Kelvin y B el ancho de banda de la señal.

Este ruido a temperatura ambiente para una señal de ancho de banda de 25 kHz es de aproximadamente -130dBm.

El ruido en la salida de cualquier amplificador receptor es el ruido térmico , más el figura de ruido del amplificador en dB, más la ganancia del sistema en dB.

Hay otras fuentes de ruido , pero para el propósito de esta respuesta no están incluidas.

Lo que debemos lograr es un amplificador en el que el ruido total del sistema esté por debajo del nivel de la señal de entrada.

En las comunicaciones de RF, el nivel de la señal es realmente muy bajo (como ya ha descubierto), por lo que usamos LNA (que en realidad son ampliamente disponible ) y combine una cifra de ruido muy baja con una ganancia razonable.

Estos amplificadores se utilizan para llevar la señal a un nivel en el que se realiza otro procesamiento (como heterodyning , conversión directa y AGC para mencionar solo 3 de las diversas posibilidades, se puede hacer.

HTH

    
respondido por el Peter Smith

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