Objašnjenje utjecaja sklopnog napajanja na operacijsko pojačalo
Općenito, prije nego analogni signali uđu u ADC čip, operacijska pojačala bi se trebala koristiti za kondicioniranje signala kako bi se osigurala potrebna konverzija razine, filtriranje, pogon ADC čipa i tako dalje. Kada se operacijsko pojačalo poveže s ADC-om, na njega lako utječe napajanje, što također utječe na stabilnost prikupljanja ADC čipa. Slika 2 je tipičan dijagram sučelja operacijskog pojačala i ADC-a.
Većina analognih ulaznih terminala u ADC čipovima ima kondenzator za uzorkovanje Cin, a otpornik R1 ograničava struju izlaza operacijskog pojačala. Kada je sklopka SW zatvorena, keramički kondenzator C1 nekoliko puta kondenzator za uzorkovanje brzo puni kondenzator za uzorkovanje Cin kroz C1. Specifične vrijednosti R1 i C1 odnose se na stabilnost operacijskog pojačala, vrijeme smirivanja, vrijeme uzorkovanja ADC-a i zahtijevanu točnost uzorkovanja.
Ovdje treba istaknuti da će napajanje operacijskog pojačala također igrati veliku ulogu u navedenom procesu. Kada operacijsko pojačalo puni kondenzator, trenutno je potrebna velika struja, a vrijeme odziva opterećenja prekidačkog napajanja nije dovoljno, što će uzrokovati veliko valovitost napajanja i utjecati na izlaz operacijskog pojačala. Na primjer, ako C{{0}}Cin=250pF, tada kada se SW prebaci s drugog kanala (pod pretpostavkom -5V) na AI0 kanal (pod pretpostavkom +5V ), Cin će se prebaciti s -5V na napon od +5V na C1, a C1 će brzo napuniti Cin. * Konačni napon je (5V×10-5V)/11=4.09V, a izlaz operacijskog pojačala bit će od 5V.
Osobito kada se pumpa punjenja koristi za osiguranje malog negativnog napajanja operacijskog pojačala -VCC, izlazni napon pumpe punjenja opada s povećanjem opterećenja, što učinak čini očiglednijim. Utvrđeno je da kada operacijsko pojačalo koristi DC linearno regulirano napajanje, rezultati akvizicije 12-bitnog ADC-a su vrlo stabilni, a varijacija rezultata može biti ispod 1LSB. Nasuprot tome, kada se koristi pumpa za punjenje, ako izlaz pumpe za punjenje nije dobro filtriran, rezultat prikupljanja ADC-a će se potresati do 3LSB. Ako se R1 poveća na 100Ω, C1=10Cin. Bez uzimanja u obzir izlaznog otpora operacijskog pojačala, * vrijednost izlazne struje operacijskog pojačala mora biti (5-4.09)V/100Ω=9.1mA), što je manje od * velika izlazna struja općeg operacijskog pojačala. Međutim, ako je R1 prevelik, očito će smanjiti frekvenciju signala koju može prikupiti ADC. Tijekom "praćenja" ovog kanala od strane ADC-a, operacijsko pojačalo ne može dovršiti punjenje C1 i Cin, što čini razliku između ovog uzorkovanja i napona ulaznog terminala operacijskog pojačala velikom, što će uzrokovati harmonijska izobličenja.
