Τα αποτελέσματα της τροφοδοσίας μεταγωγής στον επιχειρησιακό ενισχυτή
Πριν από την είσοδο στο τσιπ ADC, τα αναλογικά σήματα απαιτούν γενικά την προετοιμασία του σήματος χρησιμοποιώντας λειτουργικούς ενισχυτές για να παρέχουν την απαραίτητη μετατροπή επιπέδου, φιλτράρισμα, οδήγηση με τσιπ ADC κ.ο.κ. Όταν ο λειτουργικός ενισχυτής διασυνδέεται με το ADC, επηρεάζεται εύκολα από την τροφοδοσία ρεύματος, η οποία επηρεάζει επίσης τη σταθερότητα της απόκτησης δεδομένων του ADC chip. Το σχήμα 2 είναι ένα τυπικό διάγραμμα διεπαφής ενός επιχειρησιακού ενισχυτή και ADC.
Οι περισσότερες μάρκες ADC έχουν έναν πυκνωτή δειγματοληψίας CIN στο αναλογικό άκρο εισόδου και η αντίσταση R1 περιορίζει την τρέχουσα έξοδο του επιχειρησιακού ενισχυτή. Ο κεραμικός πυκνωτής C1, ο οποίος είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από τον πυκνωτή δειγματοληψίας, χρεώνει γρήγορα τον πυκνωτή δειγματοληψίας CIN μέσω του C1 όταν ο διακόπτης SW είναι κλειστός. Οι συγκεκριμένες τιμές των R1 και C1 σχετίζονται με τη σταθερότητα του επιχειρησιακού ενισχυτή, τον χρόνο εγκατάστασης, τον χρόνο δειγματοληψίας ADC και την απαιτούμενη ακρίβεια δειγματοληψίας.
Θα πρέπει να επισημανθεί ότι η τροφοδοσία του επιχειρησιακού ενισχυτή διαδραματίζει επίσης σημαντικό ρόλο στην παραπάνω διαδικασία. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης του πυκνωτή από τον επιχειρησιακό ενισχυτή, απαιτείται ένα μεγάλο ρεύμα στιγμιαία και ο χρόνος απόκρισης φορτίου της τροφοδοσίας μεταγωγής είναι ανεπαρκής, γεγονός που θα προκαλέσει σημαντική κυματισμό ισχύος και θα επηρεάσει την έξοδο του επιχειρησιακού ενισχυτή. Για παράδειγμα, αν το C {{0}} cin =250 pf, όταν ο SW μεταβαίνει από ένα άλλο κανάλι (υποθέτοντας -5 v) στο κανάλι AI0 (υποθέτοντας +5 V) Το C1 χρεώνει γρήγορα το CIN και η τελική τάση είναι (5V × 10-5 V)/11=4 09V. Η έξοδος του επιχειρησιακού ενισχυτή πρέπει να αλλάξει από 5V σε 4.09V. Εάν το R1 είναι πολύ μικρό, μπορεί εύκολα να προκαλέσει προβλήματα σταθερότητας στην έξοδο του επιχειρησιακού ενισχυτή και επίσης να έχει αντίκτυπο στο ρεύμα εξόδου λειτουργικού ενισχυτή, επηρεάζοντας την τάση τροφοδοσίας.
Ειδικά όταν χρησιμοποιείτε μια αντλία φόρτισης για να παρέχετε μια μικρή αρνητική παροχή ρεύματος στον επιχειρησιακό ενισχυτή VCC, το χαρακτηριστικό ότι η τάση εξόδου της αντλίας φορτίου μειώνεται με το αυξανόμενο φορτίο καθιστά το αποτέλεσμα πιο έντονο. Η σύγκριση δείχνει ότι όταν ο επιχειρησιακός ενισχυτής χρησιμοποιεί τροφοδοτικό γραμμικού ρυθμιστή DC, τα αποτελέσματα απόκτησης ADC 12 bit είναι πολύ σταθερά και η μεταβολή των αποτελεσμάτων μπορεί να φτάσει λιγότερο από 1LSB. Αντίθετα, όταν χρησιμοποιείτε συσκευές αντλίας φόρτισης, εάν δεν υπάρχει σημαντικό φιλτράρισμα στην έξοδο της αντλίας φορτίου, το αποτέλεσμα απόκτησης ADC μπορεί να ανατινάξει έως και 3LSB. Εάν το R1 αυξάνεται σε 100 Ω, C 1=10 min. Χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η αντίσταση εξόδου του επιχειρησιακού ενισχυτή, το μέγιστο ρεύμα εξόδου του λειτουργικού ενισχυτή πρέπει να είναι (5-4 09) V/100 Ω =9. Αλλά αν το R1 είναι πολύ μεγάλο, θα μειώσει σημαντικά τη συχνότητα του σήματος που μπορεί να συλλέξει το ADC. Κατά τη διάρκεια της "παρακολούθησης" αυτού του καναλιού της ADC, ο λειτουργικός ενισχυτής δεν μπορεί να ολοκληρώσει τη φόρτιση των C1 και CIN, με αποτέλεσμα μεγάλη διαφορά μεταξύ της δειγματοληψίας και της τάσης εισόδου του επιχειρησιακού ενισχυτή, ο οποίος θα προκαλέσει αρμονική παραμόρφωση.
