परिचालन एम्पलीफायरों पर स्विचिंग विद्युत आपूर्ति का प्रभाव
एनालॉग सिग्नल एडीसी चिप में प्रवेश करने से पहले, आवश्यक स्तर के रूपांतरण, फ़िल्टरिंग, एडीसी चिप ड्राइवर आदि प्रदान करने के लिए सिग्नल कंडीशनिंग के लिए एक परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग करना आवश्यक है। जब परिचालन एम्पलीफायर एडीसी के साथ इंटरफेस करता है, तो यह बिजली आपूर्ति से आसानी से प्रभावित होता है, जो एडीसी चिप अधिग्रहण की स्थिरता को भी प्रभावित करता है। चित्र 2 एक परिचालन एम्पलीफायर और एक एडीसी के बीच एक विशिष्ट इंटरफ़ेस आरेख है।
अधिकांश ADC चिप्स में एनालॉग इनपुट सिरे पर एक सैंपलिंग कैपेसिटर Cin होता है, और रेसिस्टर R1 ऑपरेशनल एम्पलीफायर के आउटपुट करंट को सीमित करता है। सिरेमिक कैपेसिटर C1, जो सैंपलिंग कैपेसिटर से कई गुना बड़ा है, स्विच SW बंद होने पर सैंपलिंग कैपेसिटर Cin को C1 के माध्यम से तुरंत चार्ज करता है। आर1 और सी1 के विशिष्ट मान परिचालन एम्पलीफायर की स्थिरता, स्थापना समय, एडीसी नमूना समय और आवश्यक नमूना सटीकता से संबंधित हैं।
यह बताया जाना चाहिए कि परिचालन एम्पलीफायर की बिजली आपूर्ति भी उपरोक्त प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। परिचालन एम्पलीफायर की कैपेसिटर चार्जिंग अवधि के दौरान, तुरंत बड़ी मात्रा में करंट की आवश्यकता होती है, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति के अपर्याप्त लोड प्रतिक्रिया समय के कारण महत्वपूर्ण बिजली तरंग होगी, जो परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट को प्रभावित करेगी। उदाहरण के लिए, यदि C{0}}Cin=250pF का उपयोग किया जाता है, जब SW दूसरे चैनल से स्विच करता है (माना जाता है कि -5V) AI0 चैनल (माना जाता है कि +5V) ), C1 पर Cin {{5}V से वोल्टेज +5V पर स्विच हो जाता है। C1 Cin को तुरंत चार्ज करता है, और अंतिम वोल्टेज (5V × 10-5V)/11=4.09V है, परिचालन एम्पलीफायर के आउटपुट को 5V से 4.09V में बदलने की आवश्यकता है। यदि R1 बहुत छोटा है, तो यह आसानी से ऑपरेशनल एम्पलीफायर के आउटपुट में स्थिरता की समस्या पैदा कर सकता है, और यह ऑपरेशनल एम्पलीफायर के आउटपुट करंट को भी प्रभावित कर सकता है, जिससे बिजली आपूर्ति वोल्टेज प्रभावित हो सकता है।
विशेष रूप से जब परिचालन एम्पलीफायर वीसीसी को एक छोटी नकारात्मक बिजली की आपूर्ति प्रदान करने के लिए चार्ज पंप का उपयोग किया जाता है, तो बढ़ते लोड के साथ घटने वाले चार्ज पंप आउटपुट वोल्टेज की विशेषता प्रभाव को और अधिक स्पष्ट बनाती है। तुलना करने पर, यह पाया गया कि जब परिचालन एम्पलीफायर डीसी रैखिक विनियमित बिजली आपूर्ति का उपयोग करता है, तो 12 बिट एडीसी अधिग्रहण परिणाम बहुत स्थिर होते हैं, और परिणाम 1 एलएसबी से कम भिन्न हो सकते हैं; इसके विपरीत, चार्ज पंप उपकरणों का उपयोग करते समय, यदि चार्ज पंप आउटपुट में बड़ा फिल्टर नहीं है, तो एडीसी अधिग्रहण परिणाम 3LSB तक हिल सकते हैं। यदि ऑपरेशनल एम्पलीफायर के आउटपुट प्रतिरोध पर विचार किए बिना R1 को 100 Ω और C 1=10Cin तक बढ़ाया जाता है, तो ऑपरेशनल एम्पलीफायर का * अधिकतम आउटपुट करंट (5-4.09) V/100 Ω है। {9}}.1mA), जो एक सामान्य ऑपरेशनल एम्पलीफायर के * अधिकतम आउटपुट करंट से छोटा है। लेकिन यदि R1 बहुत बड़ा है, तो यह ADC द्वारा एकत्र की जा सकने वाली सिग्नल आवृत्ति को काफी कम कर देगा। एडीसी द्वारा इस चैनल की "ट्रैकिंग" के दौरान, परिचालन एम्पलीफायर सी1 और सिन की चार्जिंग को पूरा नहीं कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप नमूने और परिचालन एम्पलीफायर के इनपुट के बीच वोल्टेज में महत्वपूर्ण अंतर होता है, जो हार्मोनिक विरूपण का कारण बन सकता है।
