Indflydelsen af at skifte strømforsyning på operationsforstærkere
Før det analoge signal kommer ind i ADC-chippen, er det nødvendigt at bruge en operationsforstærker til signalbehandling for at give den nødvendige niveaukonvertering, filtrering, ADC-chipdriver og så videre. Når operationsforstærkeren interfacer med ADC'en, påvirkes den let af strømforsyningen, hvilket også påvirker stabiliteten af ADC-chipoptagelsen. Figur 2 er et typisk grænsefladediagram mellem en operationsforstærker og en ADC.
De fleste ADC-chips har en samplingskondensator Cin i den analoge indgangsende, og modstanden R1 begrænser udgangsstrømmen af operationsforstærkeren. Den keramiske kondensator C1, som er flere gange større end samplingskondensatoren, oplader hurtigt samplingkondensatoren Cin gennem C1, når kontakten SW er lukket. De specifikke værdier for R1 og C1 er relateret til operationsforstærkerens stabilitet, etableringstid, ADC-samplingstid og påkrævet samplingsnøjagtighed.
Det skal påpeges, at strømforsyningen til operationsforstærkeren også spiller en væsentlig rolle i ovenstående proces. I løbet af driftsforstærkerens kondensatoropladningsperiode kræves der øjeblikkeligt en stor mængde strøm, og den utilstrækkelige belastningsreaktionstid for omskiftningsstrømforsyningen vil forårsage en betydelig effektrippel, hvilket påvirker udgangen af operationsforstærkeren. Hvis f.eks. C{{0}}Cin=250pF bruges, når SW skifter fra en anden kanal (forudsat -5V) til AI0-kanal (forudsat plus 5V), skifter Cin fra -5V til spændingen plus 5V på C1. C1 oplader hurtigt Cin, og den endelige spænding er (5V × 10-5V)/11=4.09V, outputtet fra operationsforstærkeren skal ændres fra 5V til 4,09V. Hvis R1 er for lille, kan det nemt forårsage stabilitetsproblemer i udgangen af operationsforstærkeren, og det kan også påvirke udgangsstrømmen fra operationsforstærkeren, hvilket påvirker strømforsyningsspændingen.
Især når man bruger en ladepumpe til at give en lille negativ strømforsyning til operationsforstærkeren VCC, gør egenskaben ved ladepumpens udgangsspænding, der falder med stigende belastning, effekten mere tydelig. Til sammenligning viste det sig, at når operationsforstærkeren anvender en lineært reguleret DC-strømforsyning, er 12-bit ADC-indsamlingsresultaterne meget stabile, og resultaterne kan variere med mindre end 1 LSB; I modsætning hertil kan ADC-indsamlingsresultaterne ryste op til 3LSB, hvis ladepumpens output ikke har et stort filter, når der bruges ladepumpeenheder. Hvis R1 øges til 100 Ω og C1=10Cin, uden at tage højde for operationsforstærkerens udgangsmodstand, er den * maksimale udgangsstrøm for operationsforstærkeren (5-4.09) V/100 Ω{ {9}}.1mA), hvilket er mindre end * den maksimale udgangsstrøm for en typisk operationsforstærker. Men hvis R1 er for stor, vil det reducere signalfrekvensen betydeligt, som ADC kan opsamle. Under ADC'ens "sporing" af denne kanal kan operationsforstærkeren ikke fuldføre opladningen af C1 og Cin, hvilket resulterer i en væsentlig forskel i spænding mellem samplingen og operationsforstærkerens input, hvilket kan forårsage harmonisk forvrængning.
