Wpływ przełączania zasilaczy na wzmacniacz operacyjny
Przed wejściem do układu ADC sygnały analogowe zazwyczaj wymagają warunkowania sygnału za pomocą wzmacniaczy operacyjnych, aby zapewnić niezbędną konwersję poziomu, filtrowanie, jazdę ADC i tak dalej. Gdy wzmacniacz operacyjny łączy się z ADC, łatwo wpływa na na to zasilacz, który wpływa również na stabilność akwizycji danych układu ADC. Ryc. 2 jest typowym schematem interfejsu wzmacniacza operacyjnego i ADC.
Większość układów ADC ma CIN kondensatora próbkowania na analogowym końcu wejściowym, a rezystor R1 ogranicza bieżące wyjście wzmacniacza operacyjnego. Ceramiczny kondensator C1, który jest kilkakrotnie większy niż kondensator próbkowania, szybko ładuje kondensator próbkowania CIN przez C1 po zamknięciu SW. Specyficzne wartości R1 i C1 są związane ze stabilnością wzmacniacza operacyjnego, czasem konfiguracji, czasu próbkowania ADC i wymaganą dokładnością próbkowania.
Należy zauważyć, że zasilacz wzmacniacza operacyjnego odgrywa również znaczącą rolę w powyższym procesie. Podczas procesu ładowania kondensatora przez wzmacniacz operacyjny duży prąd jest wymagany natychmiast, a czas reakcji obciążenia zasilacza przełączającego jest niewystarczający, co spowoduje znaczną falę mocy i wpłynie na wyjście wzmacniacza operacyjnego. Na przykład, jeśli c {{0}} cin =250 pf, gdy SW przełącza się z innego kanału (zakładając -5 v) na kanał AI0 (zakładając +5 v), CIN przełącza się z -5} V na wolcie na c {6}} v. C1 szybko ładuje CIN, a końcowe napięcie to (5v × 10-5 v)/11=4. 09v. Wyjście wzmacniacza operacyjnego musi zmienić się z 5 V na 4,09 V. Jeśli R1 jest zbyt mały, może łatwo powodować problemy ze stabilnością w wyjściu wzmacniacza operacyjnego, a także mieć wpływ na prąd wyjściowy wzmacniacza operacyjnego, wpływając na napięcie zasilania.
Zwłaszcza przy użyciu pompy ładowania w celu zapewnienia niewielkiego ujemnego zasilania do wzmacniacza operacyjnego VCC, charakterystyka, że napięcie wyjściowe pompy ładowania maleje wraz ze wzrostem obciążenia, sprawia, że efekt jest bardziej wyraźny. Porównanie pokazuje, że gdy wzmacniacz operacyjny używa zasilania regulatora liniowego DC, 12 -bitowe wyniki akwizycji ADC są bardzo stabilne, a zmienność wyników może osiągnąć mniej niż 1LSB; Natomiast podczas korzystania z urządzeń do pomp ładowania, jeśli nie ma znaczącego filtrowania wyjściowej pompy ładowania, wynik akwizycji ADC może wstrząsnąć do 3LSB. Jeśli R1 zostanie zwiększony do 100 Ω, C 1=10 min. Bez uwzględnienia rezystancji wyjściowej wzmacniacza operacyjnego maksymalny prąd wyjściowy wzmacniacza operacyjnego musi być (5-4. 09) v/100 ω =9. 1mA, który jest mniejszy niż maksymalny prąd wyjściowy typowego wzmacniacza operacyjnego. Ale jeśli R1 jest zbyt duży, znacznie zmniejszy częstotliwość sygnału, którą ADC może zebrać. Podczas „śledzenia” tego kanału ADC wzmacniacz operacyjny nie może zakończyć ładowania C1 i CIN, co powoduje dużą różnicę między próbkowaniem a napięciem wejściowym wzmacniacza operacyjnego, co spowoduje zniekształcenie harmoniczne.
