Virkningerne af skifte strømforsyninger på den operationelle forstærker
Før de går ind i ADC -chip, kræver analoge signaler generelt signalkonditionering ved hjælp af operationelle forstærkere for at tilvejebringe nødvendige niveau -konvertering, filtrering, ADC -chipkørsel og så videre. Når den operationelle forstærkergrænseflader med ADC, påvirkes det let af strømforsyningen, hvilket også påvirker stabiliteten i ADC -chipens dataindsamling. Figur 2 er et typisk grænsefladediagram over en operationel forstærker og ADC.
De fleste ADC -chips har en prøveudtagningskondensator CIN ved den analoge inputenden, og modstand R1 begrænser den aktuelle output af den operationelle forstærker. Den keramiske kondensator C1, der er flere gange større end prøveudtagningskondensatoren, oplader hurtigt prøveudtagningskondensatoren CIN gennem C1, når kontakten SW er lukket. De specifikke værdier for R1 og C1 er relateret til stabiliteten af den operationelle forstærker, opsætningstid, ADC -prøveudtagningstid og krævede prøveudtagningsnøjagtighed.
Det skal påpeges, at strømforsyningen af den operationelle forstærker også spiller en betydelig rolle i ovenstående proces. Under opladningsprocessen for kondensatoren af den operationelle forstærker kræves en stor strøm øjeblikkeligt, og belastningsresponstiden for switching -strømforsyningen er utilstrækkelig, hvilket vil forårsage betydelig effekt -krusning og påvirke output fra den operationelle forstærker. For eksempel, hvis c {{0}} cin =250 pf, når SW skifter fra en anden kanal (forudsat -5 V) til AI0 -kanalen (under forudsætning af +5 v), skifter fra -5 V til spolen på C 1+5 V. C1 opkræver hurtigt CIN, og den endelige spænding er (5V × 10-5 V)/11=4. 09V. Outputet fra den operationelle forstærker skal ændres fra 5V til 4,09V. Hvis R1 er for lille, kan det let forårsage stabilitetsproblemer i den operationelle forstærkerudgang og også have indflydelse på den operationelle forstærkerudgangsstrøm, hvilket påvirker strømforsyningsspændingen.
Især når man bruger en ladningspumpe til at tilvejebringe en lille negativ strømforsyning til den operationelle forstærker VCC, gør det egenskaber, som udgangsspændingen for ladningspumpen falder med stigende belastning, effekten mere udtalt. Sammenligning viser, at når den operationelle forstærker bruger en DC -lineær regulatorstrømforsyning, er de 12 bit ADC -erhvervelsesresultater meget stabile, og resultatvariationen kan nå mindre end 1LSB; I modsætning hertil kan ADC -erhvervelsesresultatet ryste op til 3LSB, når du bruger ladningspumpeenheder, hvis der ikke er nogen signifikant filtrering i output fra ladepumpen. Hvis R1 øges til 100 Ω, C 1=10 min. Uden at overveje outputmodstanden for den operationelle forstærker, skal den maksimale outputstrøm for den operationelle forstærker være (5-4. 09) v/100 Ω =9. 1Ma, hvilket er mindre end den maksimale udgangsstrøm for en typisk operationel forstærker. Men hvis R1 er for stor, reducerer det markant hyppigheden af signalet, som ADC kan opsamle. Under ADC's "sporing" af denne kanal kan den operationelle forstærker ikke afslutte opladningen af C1 og CIN, hvilket resulterer i en stor forskel mellem prøveudtagning og indgangsspænding for den operationelle forstærker, hvilket vil forårsage harmonisk forvrængning.
