Selitys hakkuriteholähteen vaikutuksesta operaatiovahvistimeen
Yleensä, ennen kuin analogiset signaalit tulevat ADC-sirulle, operaatiovahvistimia tulisi käyttää signaalin muokkaamiseen tarvittavan tason muuntamisen, suodatuksen, ADC-sirun ohjauksen ja niin edelleen aikaansaamiseksi. Kun operaatiovahvistin liitetään ADC:hen, siihen vaikuttaa helposti virtalähde, mikä vaikuttaa myös ADC-sirun hankinnan vakauteen. Kuva 2 on tyypillinen liitäntäkaavio operaatiovahvistimesta ja ADC:stä.
Useimmissa ADC-sirujen analogisissa tuloliittimissä on näytekondensaattori Cin, ja vastus R1 rajoittaa operaatiovahvistimen lähdön virtaa. Kun kytkin SW on kiinni, keraaminen kondensaattori C1 lataa useita kertoja näytteenottokondensaattoriin verrattuna nopeasti näytteenottokondensaattorin Cin kautta C1. R1:n ja C1:n spesifiset arvot liittyvät operaatiovahvistimen stabiilisuuteen, asettumisaikaan, ADC:n näytteenottoaikaan ja vaadittuun näytteenottotarkkuuteen.
Tässä on syytä huomauttaa, että myös operaatiovahvistimen teholähteellä on suuri rooli yllä olevassa prosessissa. Kun kondensaattoria ladataan operaatiovahvistimella, tarvitaan välittömästi suurta virtaa, eikä hakkuriteholähteen kuorman vasteaika riitä, mikä aiheuttaa suuren teholähteen aaltoilun ja vaikuttaa operaatiovahvistimen lähtöön. Jos esimerkiksi C{{0}}Cin=250pF, silloin kun SW vaihdetaan toisesta kanavasta (olettaen -5V) AI0-kanavalle (olettaen +5V ), Cin vaihtaa -5V:stä +5V:n jännitteeseen C1:ssä, ja C1 lataa Cinin nopeasti. * Lopullinen jännite on (5V×10-5V)/11=4.09V, ja operaatiovahvistimen lähtö on 5V.
Varsinkin kun varauspumppua käytetään tuottamaan pieni negatiivinen virransyöttö operaatiovahvistimelle -VCC, latauspumpun lähtöjännite laskee kuormituksen kasvaessa, mikä tekee vaikutuksesta selvemmän. On havaittu, että kun operaatiovahvistin käyttää DC lineaarista säädeltyä teholähdettä, 12-bitin ADC:n hankintatulokset ovat erittäin vakaat ja tulosten vaihtelu voi olla alle 1LSB. Sitä vastoin latauspumppulaitetta käytettäessä, jos latauspumpun lähtöä ei suodateta voimakkaasti, ADC-keräystulos tärisee 3LSB:hen asti. Jos R1 kasvaa arvoon 100Ω, C1=10Cin. Ottamatta huomioon operaatiovahvistimen lähtöresistanssia, operaatiovahvistimen lähtövirran * arvon on oltava (5-4.09)V/100Ω=9.1mA), mikä on pienempi kuin * yleisen operaatiovahvistimen suuri lähtövirta. Kuitenkin, jos R1 on liian suuri, se luonnollisesti vähentää signaalin taajuutta, jonka ADC voi kerätä. ADC:n suorittaman tämän kanavan "seurannan" aikana operaatiovahvistin ei voi ladata C1:n ja Cinin loppuun, mikä tekee tämän näytteenoton ja operaatiovahvistimen tuloliittimien jännitteen välillä suuren, mikä aiheuttaa harmonista vääristymää.
