Studio e progettazione di un pre-amplificatore a basso rumore per trasduttori direzionali

La riduzione del rumore riveste un ruolo determinante ai fini dell'acquisizione accurata di segnali e la conseguente estrazione delle grandezze di interesse. Ciò si applica, in particolare, a segnali ultrasonici acquisiti da particolari trasduttori chiamati Frequency Steerable Acoustic Transducers (FSAT) che permettono di orientare la direzione di propagazione del fascio in funzione del contenuto spettrale dell’onda incidente/trasmessa. Tuttavia, l'interfacciamento elettronico può essere critico a causa della bassa ampiezza dei segnali prodotti e della loro sensibilità ai disturbi. Il presente lavoro si concentra sullo studio e la progettazione di configurazioni circuitali a basso rumore atte a costituire il front-end elettronico, preservando il più possibile la qualità del segnale acquisito. Dopo avere provveduto alla modellazione elettrica dell'FSAT, sono state analizzate soluzioni già presenti in letteratura, adattandoli ai casi specifici, e sono stati valutati con attenzioni gli amplificatori operazionali e i componenti di filtraggio. Le simulazioni effettuate hanno inoltre mostrato che l’approccio consente di ridurre in modo significativo il rumore complessivo, mantenendo la sola componente utile del segnale. I risultati ottenuti confermano la possibilità di avere un’interfaccia elettronica funzionale, capace di garantire stabilità e alta qualità del segnale in uscita, un requisito fondamentale per l'uso dei trasduttori FSAT in applicazioni reali.