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Fuente de voltaje programable de bajo ruido

Autores: Achtenberg, Krzysztof; Mikoajczyk, Janusz; Ciofi, Carmine; Scandurra, Graziella; Bielecki, Zbigniew

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Fuente de voltaje programable de bajo ruido


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Diseño
Pruebas
Fuente de voltaje programable de bajo ruido
Minimización de ruido
Ruido de salida

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento presenta el diseño y prueba de una fuente de voltaje programable de bajo ruido. Tal instrumento suele ser necesario como parte de la configuración de medición requerida para probar dispositivos electrónicos sin introducir ruido desde la fuente de alimentación (como fotodetectores, resistencias o transistores). Aunque su construcción se basa en configuraciones conocidas, aquí la discusión se centra en la caracterización y minimización del ruido de salida, especialmente en frecuencias muy bajas. El diseño se basa en un convertidor digital-analógico, filtros paso bajo adecuados y un seguidor de voltaje basado en Transistores de Efecto de Campo de Unión de Baja Ruido (JFET). Debido al nivel muy bajo de ruido de salida, en algunos casos tuvimos que recurrir a la correlación cruzada para reducir el ruido de fondo de los amplificadores utilizados para la caracterización de la fuente programable. De hecho, cuando se utilizan dos JFET IF9030 en paralelo en el seguidor de voltaje, el ruido de salida puede ser tan bajo como 3 nV/sqrtHz, 0.6 nV/sqrtHz y 0.4 nV/sqrtHz a 1 Hz, 10 Hz y 100 Hz, respectivamente. La deriva del voltaje de salida también fue caracterizada y se obtuvo una estabilidad de +/-25 uV en 3 h. Para apreciar mejor el rendimiento de la fuente de voltaje de bajo ruido que hemos diseñado, se compararon sus actuaciones de ruido con las de una configuración basada en uno de los mejores reguladores de voltaje de estado sólido de bajo ruido disponibles en el mercado. Se informan mediciones reales del ruido de corriente en un fotodetector de superred tipo-II en el que se utilizó la fuente programable para proporcionar el sesgo de voltaje al dispositivo.

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