Toiteallikate vahetamise mõju operatiivvõimendile
Enne ADC kiibi sisestamist vajavad analoogsignaalid tavaliselt signaali konditsioneerimist, kasutades operatiivseid võimendeid, et tagada vajalik taseme muundamine, filtreerimine, ADC kiibi sõitmine jne. Kui operatiivne võimendi liideneb ADC -ga, mõjutab seda hõlpsalt toiteallikas, mis mõjutab ka ADC kiibi andmete kogumise stabiilsust. Joonis 2 on operatiivvõimendi ja ADC tüüpiline liidese diagramm.
Enamikul ADC kiipidest on proovivõtukondensaatori CIN analoogsisendi otsas ja takisti R1 piirab operatiivvõimendi voolu väljundit. Keraamikakondensaator C1, mis on mitu korda suurem kui proovivõtukondensaator, laadib proovivõtukondensaatori CIN -i kiiresti läbi C1, kui lüliti SW on suletud. R1 ja C1 konkreetsed väärtused on seotud operatiivse võimendi stabiilsusega, seadistusaja, ADC proovivõtuaja ja nõutava proovivõtu täpsusega.
Tuleb rõhutada, et ka operatiivvõimendi toiteallikas mängib olulist rolli ülaltoodud protsessis. Kondensaatori laadimisprotsessi käigus töötava võimendi abil on hetkega vaja suurt voolu ja lülitusvõimsuse koormuse reageerimise aeg on ebapiisav, mis põhjustab märkimisväärset võimsuse pulsatsiooni ja mõjutavad operatiivse võimendi väljundit. Näiteks kui C {{0}} {=250 pf, kui SW lülitub teiselt kanalilt (eeldades -5 v) AI0 kanalile (oletame +5 v), -5 v. C1 laadib Cin kiiresti ja lõplik pinge on (5 V 10-5 v)/11=4. 09V. Operatiivse võimendi väljund peab muutuma 5 V -lt 4,09 V -ni. Kui R1 on liiga väike, võib see hõlpsalt põhjustada võimendusvõimendi väljundi stabiilsusprobleeme ja mõjutada ka operatiivset võimendi väljundvoolu, mõjutades toiteallika pinget.
Eriti kui kasutate laengupumba kasutamist väikese negatiivse toiteallika saamiseks operatiivse võimendi VCC -le, muudab omadus, et laengupumba väljundpinge väheneb koormuse suurenemisega, efekti veelgi väljendunud. Võrdlus näitab, et kui operatiivvõimendi kasutab alalisvoolu lineaarset regulaatori toiteallikat, on 12 -bitised ADC omandamise tulemused väga stabiilsed ja tulemuste variatsioon võib ulatuda alla 1LSB; Seevastu laadimispumbaseadmete kasutamisel võib ADC omandamise tulemus laengupumba väljundis olulist filtreerimist raputada kuni 3LSB. Kui R1 suurendatakse 100 Ω -ni, C 1=10 min. Kaalumata operatiivvõimendi väljundtakistust, peab operatiivvõimendi maksimaalne väljundvool olema (5-4. 09) V/100 ω =9. 1mA, mis on väiksem kui tüüpilise operatiivse võimendi maksimaalne väljundvool. Kuid kui R1 on liiga suur, vähendab see märkimisväärselt signaali sagedust, mida ADC saab koguda. Selle kanali ADC "jälgimise" ajal ei saa operatiivne võimendi C1 ja CIN laadimist lõpule viia, mille tulemuseks on suur erinevus proovivõtu ja operatiivvõimendi sisendpinge vahel, mis põhjustab harmoonilisi moonutusi.
