A kapcsolóüzemű tápegység működési erősítőre gyakorolt hatásának magyarázata
Általában, mielőtt az analóg jelek belépnének az ADC chipbe, műveleti erősítőket kell használni a jel kondicionálására, hogy biztosítsák a szükséges szintátalakítást, szűrést, ADC chip meghajtását és így tovább. Amikor a műveleti erősítő interfész az ADC-vel, könnyen befolyásolja a tápegység, ami szintén befolyásolja az ADC chipek beszerzésének stabilitását. A 2. ábra egy műveleti erősítő és egy ADC tipikus interfész diagramja.
Az ADC chipek legtöbb analóg bemeneti kivezetése Cin mintavevő kondenzátorral rendelkezik, és az R1 ellenállás korlátozza a műveleti erősítő kimenetének áramát. Amikor az SW kapcsoló zárva van, a C1 kerámia kondenzátor a mintavevő kondenzátor többszöröseként gyorsan feltölti a Cin mintavevő kondenzátort a C1-en keresztül. Az R1 és C1 fajlagos értékei a műveleti erősítő stabilitásához, a beállási időhöz, az ADC mintavételi idejéhez és a szükséges mintavételi pontossághoz kapcsolódnak.
Itt kell kiemelni, hogy a fenti folyamatban a műveleti erősítő tápellátása is nagy szerepet fog játszani. Amikor a kondenzátort a műveleti erősítő tölti, azonnal nagy áramra van szükség, és a kapcsoló tápegység terhelési válaszideje nem elegendő, ami nagy tápfeszültség hullámzást okoz, és befolyásolja a műveleti erősítő kimenetét. Például, ha C{{0}}Cin=250pF, akkor amikor az SW átkapcsol egy másik csatornáról (-5V-t feltételezve) AI0 csatornára (+5V-t feltételezve) ), a Cin -5V-ról +5V feszültségre vált a C1-en, és a C1 gyorsan tölti a Cin-t. * A végső feszültség (5V×10-5V)/11=4.09V, és a műveleti erősítő kimenete 5V-tól lesz elérhető.
Különösen akkor, ha a töltőszivattyút a műveleti erősítő -VCC kis negatív tápellátására használják, a töltőszivattyú kimeneti feszültsége a terhelés növekedésével csökken, ami nyilvánvalóbbá teszi a hatást. Azt találtuk, hogy ha a műveleti erősítő egyenáramú, lineárisan szabályozott tápegységet használ, a 12-bites ADC gyűjtési eredményei nagyon stabilak, és az eredmények változása 1LSB alatt lehet. Ezzel szemben a töltőszivattyú eszköz használatakor, ha a töltőszivattyú kimenete nincs erősen szűrve, az ADC gyűjtési eredménye 3LSB-re ráz. Ha az R1 értéket 100 Ω-ra növeljük, a C1=10Cin. A műveleti erősítő kimeneti ellenállásának figyelembevétele nélkül a műveleti erősítő kimeneti áramának * értékének (5-4.09)V/100Ω=9.1mA-nak kell lennie, ami kisebb, mint a * az általános műveleti erősítő nagy kimeneti árama. Ha azonban az R1 túl nagy, az nyilván csökkenti az ADC által gyűjthető jelfrekvenciát. Ennek a csatornának az ADC általi "követése" során a műveleti erősítő nem tudja befejezni a C1 és a Cin töltését, ami miatt ez a mintavételezés és a műveleti erősítő bemeneti kapocsfeszültsége közötti különbség nagy, ami harmonikus torzítást okoz.
