Virtalähteiden vaihtamisen vaikutukset operatiiviseen vahvistimeen
Ennen ADC -sirun syöttämistä analogiset signaalit vaativat yleensä signaalin ilmastointia käyttämällä operatiivisia vahvistimia tarvittavan tason muuntamisen, suodatuksen, ADC -sirun ajamisen ja niin edelleen aikaansaamiseksi. Kun operatiivinen vahvistin liittyy ADC: hen, virtalähde vaikuttaa siihen helposti, mikä vaikuttaa myös ADC -sirun tietojen hankkimiseen. Kuvio 2 on tyypillinen rajapintakaavio operatiivisesta vahvistimesta ja ADC: stä.
Useimmissa ADC -siruissa on näytteenottokondensaattori CIN analogisen tulopäässä ja vastus R1 rajoittaa toiminnallisen vahvistimen virranlähtöä. Keraaminen kondensaattori C1, joka on useita kertoja suurempi kuin näytteenottokondensaattori, lataa nopeasti näytteenottokondensaattorin CIN C1: n läpi, kun SW -SW on suljettu. R1: n ja C1: n spesifiset arvot liittyvät operatiivisen vahvistimen stabiilisuuteen, asennusaikaan, ADC -näytteenottoaikaan ja vaaditun näytteenottotarkkuuteen.
On huomattava, että operatiivisen vahvistimen virransyöttöllä on myös merkittävä rooli yllä olevassa prosessissa. Kondensaattorin latausprosessin aikana operatiivisella vahvistimella vaaditaan heti suurta virtaa ja kytkentävirtalähteen kuormitusvasteaika on riittämätön, mikä aiheuttaa merkittävän tehon aaltoilun ja vaikuttaa toiminnan vahvistimen ulostuloon. Esimerkiksi, jos c {{0}} cin =250 pf, kun SW kytkeytyy toisesta kanavasta (olettaen -5 v) Ai0 -kanavaan (olettaen +5 v), CIN -kytkimet -5 v. C1 lataa nopeasti CIN: n, ja lopullinen jännite on (5v × 10-5 v)/11=4. 09v. Operatiivisen vahvistimen tulos on vaihdettava 5 V: stä 4,09 V: ksi. Jos R1 on liian pieni, se voi helposti aiheuttaa stabiilisuusongelmia operatiivisessa vahvistimen lähtössä ja vaikuttaa myös toiminnan vahvistimen lähtövirtaan, mikä vaikuttaa virtalähteen jännitteeseen.
Varsinkin kun käytät varauspumppua pienen negatiivisen virtalähteen tuottamiseksi toiminnalliselle vahvistimelle VCC, ominaisuus, että varauspumpun lähtöjännite pienenee kasvavan kuormituksen myötä, tekee vaikutuksen voimakkaammaksi. Vertailu osoittaa, että kun operatiivinen vahvistin käyttää tasavirta -lineaarista säätimen virtalähdettä, 12 -bittinen ADC -hankintatulokset ovat erittäin vakaita ja tulosvariaatio voi saavuttaa alle 1LSB; Sitä vastoin latauspumppulaitteita käytettäessä, jos varauspumpun ulostulossa ei ole merkittävää suodatusta, ADC -hankintatulos voi ravistaa jopa 3LSB: iin. Jos R1 nostetaan arvoon 100 Ω, c 1=10 min. Ottaen huomioon operatiivisen vahvistimen lähtövastus, operatiivisen vahvistimen enimmäisvirran on oltava (5-4. 09) V/100 ω =9. 1MA, joka on pienempi kuin tyypillisen operatiivisen vahvistimen enimmäislähtövirta. Mutta jos R1 on liian suuri, se vähentää merkittävästi signaalin taajuutta, jonka ADC voi kerätä. ADC: n tämän kanavan "seurannan" aikana operatiivinen vahvistin ei voi suorittaa C1: n ja CIN: n lataamista, mikä johtaa suureen eroon näytteenoton ja toiminnallisen vahvistimen syöttöjännitteen välillä, mikä aiheuttaa harmonisia vääristymiä.
