اثرات منبع تغذیه بر روی تقویت کننده عملیاتی
قبل از ورود به تراشه ADC ، سیگنال های آنالوگ به طور کلی به تهویه سیگنال با استفاده از آمپلی فایرهای عملیاتی نیاز دارند تا تبدیل سطح لازم ، فیلتر ، رانندگی تراشه ADC و غیره را فراهم کنند. هنگامی که تقویت کننده عملیاتی با ADC رابط می کند ، به راحتی تحت تأثیر منبع تغذیه قرار می گیرد ، که این امر همچنین بر پایداری کسب داده های تراشه ADC تأثیر می گذارد. شکل 2 یک نمودار رابط معمولی از یک تقویت کننده عملیاتی و ADC است.
بیشتر تراشه های ADC دارای خازن نمونه برداری در انتهای ورودی آنالوگ هستند و مقاومت R1 خروجی فعلی تقویت کننده عملیاتی را محدود می کند. خازن سرامیکی C1 ، که چندین برابر بزرگتر از خازن نمونه برداری است ، هنگام بسته شدن سوئیچ SW ، به سرعت خازن نمونه برداری را از طریق C1 شارژ می کند. مقادیر خاص R1 و C1 مربوط به پایداری تقویت کننده عملیاتی ، زمان تنظیم ، زمان نمونه برداری ADC و دقت نمونه برداری است.
لازم به ذکر است که منبع تغذیه تقویت کننده عملیاتی نیز نقش مهمی در روند فوق دارد. در طی فرآیند شارژ خازن توسط تقویت کننده عملیاتی ، یک جریان بزرگ به طور فوری مورد نیاز است و زمان پاسخگویی بار منبع تغذیه سوئیچینگ کافی نیست ، که باعث ایجاد قدرت قابل توجهی می شود و بر خروجی تقویت کننده عملیاتی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، اگر C {0}}} =250 pf ، هنگامی که SW از کانال دیگری سوئیچ می کند (با فرض {{2} V) به کانال ai0 (با فرض {4}} v) ، CIN از {5 {5}}} V V Voltage to the Voltage {V Voltage}} v}} t to voltage}} v}} v}} v}} v}} v}} v}} v}} v}} t to voltage C1 به سرعت CIN را شارژ می کند ، و ولتاژ نهایی (5V × {9}} V)/11=4. 09V است. خروجی تقویت کننده عملیاتی باید از 5 ولت به 4.09 ولت تغییر کند. اگر R1 خیلی کوچک باشد ، به راحتی می تواند باعث ایجاد مشکلات پایداری در خروجی تقویت کننده عملیاتی شود و همچنین بر جریان خروجی تقویت کننده عملیاتی تأثیر بگذارد و بر ولتاژ منبع تغذیه تأثیر بگذارد.
به خصوص هنگام استفاده از پمپ شارژ برای تأمین منبع تغذیه منفی کوچک به تقویت کننده عملیاتی VCC ، مشخصه این که ولتاژ خروجی پمپ بار با افزایش بار کاهش می یابد ، این اثر را برجسته تر می کند. مقایسه نشان می دهد که وقتی تقویت کننده عملیاتی از منبع تغذیه تنظیم کننده خطی DC استفاده می کند ، نتایج 12 بیتی ADC بسیار پایدار است و تغییر نتیجه می تواند به کمتر از 1LSB برسد. در مقابل ، هنگام استفاده از دستگاه های پمپ شارژ ، اگر فیلتر قابل توجهی در خروجی پمپ بار وجود نداشته باشد ، نتیجه کسب ADC می تواند تا 3LSB تکان بخورد. اگر R1 به 100 Ω افزایش یابد ، C {5}} دقیقه. بدون در نظر گرفتن مقاومت خروجی تقویت کننده عملیاتی ، حداکثر جریان خروجی تقویت کننده عملیاتی باید باشد ({6 {6}. 09) V/100 ω {9}}. 1mA ، که از حداکثر جریان خروجی یک تقویت کننده عملیاتی معمولی است. اما اگر R1 خیلی بزرگ باشد ، فرکانس سیگنالی را که ADC می تواند جمع کند ، به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. در طول "ردیابی" ADC از این کانال ، تقویت کننده عملیاتی نمی تواند شارژ C1 و CIN را تکمیل کند و در نتیجه تفاوت زیادی بین نمونه گیری و ولتاژ ورودی تقویت کننده عملیاتی ایجاد شود ، که باعث اعوجاج هارمونیک خواهد شد.
