Les systèmes électriques sont composés d’une myriade de composants, et les variations de tensions et de courants peuvent provoquer ce que l’on appelle du bruit. De nombreux systèmes, en particulier les communications sans fil, utilisent un amplificateur ou un préamplificateur à faible bruit pour amplifier le signal et réduire le bruit. Un amplificateur à faible bruit fait partie intégrante de nombreuses applications, telles que les téléphones cellulaires et les réseaux locaux sans fil (WLAN). Les récepteurs et les antennes utilisent la fonction d’un amplificateur à faible bruit pour maintenir le rapport signal sur bruit (SNR) d’une application particulière.
Les amplificateurs et les préamplificateurs varient en taille et en puissance d’une application à l’autre. Par exemple, un amplificateur à faible bruit utilisé dans une application militaire telle que des intercepteurs de signaux consommera de grandes quantités d’énergie et sera généralement assez volumineux. Lorsqu’il est utilisé dans l’industrie de l’électronique grand public, cependant, un amplificateur à faible bruit qui fonctionne sur une basse tension et s’intègre facilement est préférable.
Un amplificateur à faible bruit peut être développé pour se conformer à une variété de paramètres. Les plus importants de ces paramètres incluent les niveaux de consommation d’énergie, le gain et le facteur de bruit. Un amplificateur associé à un mélangeur constitue la plupart des récepteurs radiofréquence (RF). Le but de l’amplificateur est de recevoir et d’amplifier le signal entrant et de le transmettre au mélangeur, qui effectue la conversion de fréquence.
Le bruit excessif est un problème inhérent à toutes les communications sans fil et est produit à la fois par les composants électriques eux-mêmes et par l’environnement externe. Pour qu’un amplificateur à faible bruit soit efficace pour amplifier un signal sans introduire trop de son propre bruit, l’amplification du premier étage doit être élevée, tout comme le gain. L’équilibrage du facteur de bruit et du gain de puissance permet à un amplificateur à faible bruit de faciliter la réception et la transmission de signaux dans un environnement à faible puissance ou à fort bruit.
La stabilité à la fréquence souhaitée pour une conception particulière est un autre des paramètres clés systématiquement pris en compte. L’utilisation et la dissipation d’énergie sont également testées et affinées pour les performances lors de la construction d’amplificateurs. L’entrée et la sortie de l’amplificateur sont conçues pour correspondre aussi précisément que possible afin d’éviter les discordances qui pourraient altérer la fonctionnalité de l’appareil. Les charges d’entrée sur les amplificateurs à faible bruit sont généralement loin d’être idéales, avec des variations souvent causées par des facteurs tels que les fluctuations environnementales et les filtres d’entrée. Tous les composants d’un amplificateur à faible bruit doivent être optimisés pour fournir les meilleures performances possibles en équilibrant les paramètres de chaque variable.