Madala müraga eelvõimendi
Madala müraga eelvõimendi ehk Low-noise amplifier (LNA) on elektrooniline võimendi, mida kasutatakse väga nõrkade signaalide võimendamiseks (näiteks signaalid, mis on antenniga vastu võetud). Üldiselt pannakse LNA vastuvõtuahelas antennile väga lähedale, et kaod ülekandeliinis antennist vastuvõtjasse oleksid võimalikult väiksed. Eelkõige kasutatakse sellist võimendit mikrolaine süsteemides – GPS, radarid, mobiilside – sest koaksiaalkaabel on kõrgetel sagedustel väga suure kaoga. Näiteks 10% kadu paarimeetrises kaablis tekitaks 10% vähenemise signaali-müra suhtes (SNR). Mürategur (noise figure) näitab palju on vastuvõtjaahelas võimendite tekitatud aditiivset müra. Signaalide edastamisel ja vastuvõtmisel tekib alati müra, aga kui see on liiga suur, võib signaal jääda müra varju. Näiteks radarsüsteemides vähendab müra radari efektiivset tegevuskaugust. Süsteemide parimaks tööks peaksid nende projekteerijad optimeerima signaali-müra suhet nii, et saavutataks suurim võimalik tulemus. Mürategur NF on mürategur (noise factor) F logaritmilistes ühikutes (detsibellides) [(NF = 10•log (F)], kus F on defineeritud kui SNRi/SNRo, ehk SNR (Signal-to-noise ratio – signaali-müra suhe) sisendi ja SNR väljundi suhe. LNA on vastuvõtjas üks põhilisi komponente, mis paigutatakse vastuvõtja ahelas võimalikult sisendipoolsesse otsa. Lähtudes Friis’i kaskaadi mürateguri valemist F = F1 + (F2 – 1)/G1 + (F3 – 1)/ (G1×G2) + … on näha, et kogu raadiovastuvõtja mürateguri väärtus F sõltub enamjaolt esimesest astmest, just seepärast peab esimene võimendi olema väga väikese müraga. Kogu mürategurist saab välja arvutada vastuvõtja mürateguri. Terve vastuvõtja mürateguri määrab seega peamiselt LNA. Fvastuvõtja=FLNA+(Fkogu-1)/GLNA , kus Fkogu on kogu hilisemate astmete mürategur. Kuna vastuvõetav signaal on üldiselt väga nõrk, on oluline seda võimendada soovitud tasemele, lisades nii vähe müra kui võimalik. See on oluline seepärast, et enamus signaalivõimendusest toimub hiljem ning seetõttu peab LNA võimendus olema piisavalt suur, et signaal oleks võimalik edasi töödelda (nt 10 .. 30 dB). Hea LNA on väga väikse mürateguriga NF=0,5 .. 1,5 dB ning suure lineaarsuse ja kõrge 1 dB kompressioonipunktiga (väljundvõimsus, kus võimendus on langenud 1 dB võrra). LNA on aga suhteliselt suure energiatarbega.