Amplificateur de tension large bande HVA

Choisissez le modèle le plus étroit qui laisse néanmoins passer la fréquence la plus élevée et la vitesse de front que la mesure doit préserver. Les variantes 10 MHz présentent un temps de montée/descente de 35 ns et conviennent aux impulsions plus lentes, aux sorties de détecteur et aux mesures transitoires ne nécessitant pas des centaines de mégahertz de bande passante. Les modèles 200 MHz ramènent le temps de montée/descente à 1,8 ns, tandis que le HVA-500M-20-B offre une fréquence de coupure haute de 500 MHz et un temps de montée/descente de 750 ps. Choisir 500 MHz alors que 10 MHz suffit expose la chaîne de mesure à davantage de bruit large bande. En pratique, comparez le temps de montée requis, les harmoniques du signal et la bande passante de l’instrument, puis conservez une marge adaptée sans opter automatiquement pour le modèle le plus large bande.

Choisissez un modèle à entrée B pour les systèmes 50 Ω adaptés en impédance, et un modèle à entrée F lorsque la source du signal ne doit pas être fortement chargée. Les variantes B offrent des densités de bruit en tension plus faibles, notamment 0,9 nV/√Hz pour le modèle 10 MHz à 60 dB et 1,2 nV/√Hz pour le modèle 200 MHz à 40 dB. Les variantes F disposent d’une entrée de 1 MΩ et de courants de polarisation bien plus faibles, de 2 pA ou 10 pA, mais leurs densités de bruit en tension sont plus élevées, à respectivement 4,7 et 4,5 nV/√Hz. Elles bénéficient également d’une tenue transitoire de 200 V lorsque le transitoire provient d’une source de 200 pF. Le bon choix dépend donc de l’impédance de la source, de la charge admissible, de la sensibilité au courant de polarisation et du niveau de bruit requis.

Utilisez le couplage DC lorsque le niveau absolu du signal, la ligne de base de l’impulsion ou le contenu basse fréquence doivent être préservés. Les modèles 10 et 200 MHz peuvent également être commutés en couplage AC, avec une fréquence de coupure basse de 1 kHz sur les versions à entrée B et de 1 Hz sur les versions à entrée F. Le couplage AC peut supprimer une composante continue stable, mais il peut aussi provoquer un déplacement de la ligne de base ou un creux après impulsion lorsque le signal contient des impulsions longues ou des motifs numériques changeants. Le modèle 500 MHz est uniquement en couplage DC, ce qui permet les mesures de fronts subnanoseconde sans réponse passe-haut liée au couplage AC. Le décalage de sortie réglable doit être utilisé pour positionner la ligne de base tout en conservant une marge de sortie suffisante pour l’excursion de signal attendue.

Oui, les amplificateurs disposent d’une sortie 50 Ω et sont conçus pour fonctionner sur une charge de 50 Ω afin d’atteindre les performances spécifiées. Les modèles 10 MHz offrent une plage de sortie linéaire de ±3,5 V sur 50 Ω, tandis que les modèles 200 et 500 MHz offrent ±1 V. Le courant de sortie maximal est de 100 mA pour les versions 10 et 500 MHz et de 60 mA pour les versions 200 MHz. Un chemin de signal coaxial 50 Ω correctement terminé réduit aussi les réflexions lors de la mesure de fronts rapides et d’impulsions courtes. L’oscilloscope peut utiliser sa terminaison interne de 50 Ω ou un terminateur externe approprié, mais la charge résultante et l’amplitude du signal doivent être vérifiées avant le raccordement.

La limite d’entrée approximative peut être estimée en divisant la plage de sortie linéaire par le gain en tension sélectionné. Pour un modèle 10 MHz, les limites nominales sont d’environ ±35 mV à un gain de 40 dB et ±3,5 mV à un gain de 60 dB, sur la base de sa plage de sortie de ±3,5 V. Pour les variantes 200 MHz, cela correspond à environ ±100 mV à 20 dB et ±10 mV à 40 dB, puisque leur plage de sortie est de ±1 V. Le modèle 500 MHz correspond également à environ ±100 mV avec son gain fixe de 20 dB. Ces valeurs calculées sont des limites idéales ; dans la pratique, la conception doit donc prévoir une marge pour l’offset d’entrée, les composantes continues du signal, le bruit, les dépassements et le réglage du décalage de sortie.

Chaque modèle nécessite une alimentation bipolaire régulée de ±15 V via une connexion d’alimentation à 3 broches. La broche 1 porte le +15 V, la broche 2 le −15 V et la broche 3 est la masse ; il convient donc de vérifier la polarité et la mise à la terre avant la mise sous tension. Le courant typique est donné comme étant de ±70 mA pour les modèles 10 et 200 MHz et de ±40 mA pour le modèle 500 MHz, tandis qu’une capacité d’alimentation minimale de ±150 mA est recommandée. La valeur maximale absolue de ±20 V constitue une limite de protection et non une autre tension de fonctionnement. Une alimentation à faible bruit et des liaisons courtes correctement routées peuvent aider à éviter que des perturbations des rails d’alimentation ne viennent parasiter une mesure de petits signaux.

La densité de bruit en tension d’entrée est utile pour comparer les étages d’entrée, mais elle ne doit pas être considérée indépendamment de la bande passante, de l’impédance de la source et du bruit intégré. À leurs réglages de gain les plus élevés, les modèles 10 et 200 MHz à entrée B spécifient respectivement 0,9 nV/√Hz et 1,2 nV/√Hz, alors que les versions F à haute impédance spécifient 4,7 et 4,5 nV/√Hz. Le bruit d’entrée intégré augmente de 20 µV crête à crête pour le modèle 10 MHz à entrée B à 60 dB à 150 µV pour le modèle 200 MHz à entrée B à 40 dB, et à 0,5 mV pour le modèle 500 MHz. Cela montre pourquoi une bande passante inutilisée peut accroître le bruit total entrant dans la mesure. Le choix du modèle doit donc trouver le bon équilibre entre bande passante, gain, charge de la source et plus petit signal à résoudre.