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Séance de cours

Amplificateurs opérationnels : analyse du bruit

Dans cours

MICRO-330: Capteurs

Principes physiques et électronique utilisés dans les capteurs. Applications des capteurs. ...

Description

Cette séance de cours couvre l'analyse du bruit dans les amplificateurs opérationnels, en se concentrant sur la modélisation des amplificateurs opérationnels réels avec le bruit de courant et de tension, le calcul du bruit total en sortie et les stratégies pour réduire le bruit grâce à des techniques de blindage telles que le blindage électrostatique, magnétostatique et électromagnétique.

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Enseignant·e·s (3)

Herbert Shea

Philippe Renaud

Philippe Renaud is Professor at the Microsystem Laboratory (LMIS4) at EPFL. He is also the scientific director of the EPFL Center of MicroNanoTechnology (CMI). His main research area is related to micronano technologies in biomedical applications (BioMEMS) with emphasis on cell-chips, nanofluidics and bioelectronics. Ph. Renaud is invloved in many scientifics papers in his research area. He received his diploma in physics from the University of Neuchâtel (1983) and his Ph.D. degree from the University of Lausanne (1988). He was postdoctoral fellow at University of California, Berkeley (1988-89) and then at the IBM Zürich Research Laboratory in Switzerland (1990-91). In 1992, he joined the Sensors and Actuators group of the Swiss Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) at Neuchâtel, Switzerland. He was appointed assistant professor at EPFL in 1994 and full professor in 1997. In summer 1996, he was visiting professor at the Tohoku University, Japan. Ph. Renaud is active in several scientific committee (scientific journals, international conferences, scientific advisory boards of companies, PhD thesis committee). He is also co-founder of the Nanotech-Montreux conference. Ph. Renaud is committed to valorization of basic research through his involvement in several high-tech start-up companies.

Giovanni Boero

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Circuit électrique

Concepts associés (32)

Bruit de mesure

En métrologie, le bruit de mesure est l'ensemble des signaux parasites qui se superposent au signal que l'on cherche à obtenir au moyen d'une mesure d'un phénomène physique. Ces signaux sont une gêne pour la compréhension de l'information que le signal transporte. La métrologie vise donc notamment à connaître leurs origines et à les caractériser, afin de les éliminer et d'obtenir le signal d'origine aussi distinctement que possible. La source du bruit d'origine externe est externe au système physique générant le signal utile et agit par influence sur celui-ci.

Bruit de grenaille

vignette|Illustration d'un bruit d'émission de photons : le nombre moyen de photons par pixel augmente, de gauche à droite et de haut en bas, dans une simulation d'un processus de Poisson à partir d'une photo. Un bruit de grenaille, bruit de Schottky ou bruit quantique (en anglais, shot noise) est un bruit de fond qui peut être modélisé par un processus de Poisson. En électronique, il est causé par le fait que le courant électrique n'est pas continu mais constitué de porteurs de charge élémentaires (en général des électrons).

Bruit thermique

Le bruit thermique, également nommé bruit de résistance, bruit Johnson ou bruit de Johnson-Nyquist, est le bruit généré par l'agitation thermique des porteurs de charges, c'est-à-dire des électrons dans une résistance électrique en équilibre thermique. Ce phénomène a lieu indépendamment de toute tension appliquée. Le bruit thermique aux bornes d'une résistance est exprimée par la relation de Nyquist : où est la variance de la tension aux bornes de la résistance, est la constante de Boltzmann, qui vaut kB = 1,3806 × 10-23 J.

Blindage électromagnétique

thumb|Cages de blindage électromagnétique dans un téléphone portable démonté. Une des cages est retirée pour montrer le circuit intégré protégé par le blindage. Le blindage électromagnétique, blindage électrique ou blindage EMI est un dispositif visant à réduire le champ électromagnétique au voisinage d'un objet en interposant une barrière entre la source du champ et l'objet à protéger. La barrière doit être faite d'un matériau conducteur électrique.

Rapport signal sur bruit

En électronique, le rapport signal sur bruit (SNR, ) est le rapport des puissances entre la partie du signal qui représente une information et le reste, qui constitue un bruit de fond. Il est un indicateur de la qualité de la transmission d'une information. L'expression d'un rapport signal sur bruit se fonde implicitement sur le principe de superposition, qui pose que le signal total est la somme de ces composantes. Cette condition n'est vraie que si le phénomène concerné est linéaire.

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Séances de cours associées (55)

Comprendre le bruit dans les systèmes électriques

Explore les sources de bruit, le théorème de fluctuation-dissipation, le bruit d'amplificateur, les effets d'interférence et les erreurs de quantification dans les systèmes électriques.

Bruit dans l'acquisition de données

Explore les sources de bruit dans l'acquisition de données, y compris le bruit thermique, de tir et d'amplificateur, ainsi que les effets du bruit ADC.

Techniques de réduction du bruit

Explore les techniques de réduction du bruit dans les systèmes électriques, couvrant des concepts tels que la transformée de Fourier, l'adaptation d'impédance et le tramage.

Techniques de réduction du bruit

Explore diverses techniques de réduction du bruit, y compris l'adaptation d'impédance, la réduction de la température et la réduction de la bande passante.

Traitement du signal : filtrage du bruit et estimation du signal

Explore le filtrage du bruit, l'estimation du signal et l'optimisation du rapport signal sur bruit grâce au théorème de Wiener-Khintchine et à la densité spectrale de puissance.

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Concepts associés (32)

Bruit de mesure

Bruit de grenaille

Bruit thermique

Blindage électromagnétique

Rapport signal sur bruit

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