Les effets de la commutation d'alimentation sur l'amplificateur opérationnel
Avant d'entrer dans la puce ADC, les signaux analogiques nécessitent généralement un conditionnement du signal à l'aide d'amplificateurs opérationnels pour fournir la conversion de niveau nécessaire, le filtrage, la conduite de la puce ADC, etc. Lorsque l'amplificateur opérationnel interface avec l'ADC, il est facilement affecté par l'alimentation, ce qui affecte également la stabilité de l'acquisition de données de la puce ADC. La figure 2 est un diagramme d'interface typique d'un amplificateur opérationnel et d'un ADC.
La plupart des puces ADC ont un CIN de condensateur d'échantillonnage à l'extrémité d'entrée analogique, et la résistance R1 limite la sortie de courant de l'amplificateur opérationnel. Le condensateur en céramique C1, qui est plusieurs fois plus grand que le condensateur d'échantillonnage, charge rapidement le condensateur d'échantillonnage CIN par C1 lorsque le commutateur SW est fermé. Les valeurs spécifiques de R1 et C1 sont liées à la stabilité de l'amplificateur opérationnel, du temps de configuration, du temps d'échantillonnage ADC et de la précision d'échantillonnage requise.
Il convient de souligner que l'alimentation électrique de l'amplificateur opérationnel joue également un rôle important dans le processus ci-dessus. Pendant le processus de charge du condensateur par l'amplificateur opérationnel, un courant important est requis instantanément, et le temps de réponse de charge de l'alimentation de l'alimentation de commutation est insuffisant, ce qui provoquera une ondulation de puissance importante et affectera la sortie de l'amplificateur opérationnel. Par exemple, si C {{0}} CIN =250 PF, lorsque SW passe d'un autre canal (en supposant -5 v) à Ai0 Channel (en supposant +5 v), CIN passe de -5 V vers le Vol de To C {{6} v. C1 charge rapidement CIN, et la tension finale est (5V × 10-5 v) / 11=4. 09v. La sortie de l'amplificateur opérationnel doit passer de 5V à 4,09 V. Si R1 est trop petit, il peut facilement provoquer des problèmes de stabilité dans la sortie de l'amplificateur opérationnel et également avoir un impact sur le courant de sortie de l'amplificateur opérationnel, affectant la tension d'alimentation.
Surtout lors de l'utilisation d'une pompe de charge pour fournir une petite alimentation négative à l'amplificateur opérationnel VCC, la caractéristique que la tension de sortie de la pompe de charge diminue avec l'augmentation de la charge rend l'effet plus prononcé. La comparaison montre que lorsque l'amplificateur opérationnel utilise une alimentation de régulateur linéaire CC, les résultats d'acquisition ADC à 12 bits sont très stables et la variation des résultats peut atteindre moins de 1LSB; En revanche, lorsque vous utilisez des dispositifs de pompe de charge, s'il n'y a pas de filtrage significatif dans la sortie de la pompe de charge, le résultat d'acquisition ADC peut secouer à 3LSB. Si R1 est augmenté à 100 Ω, C 1=10 min. Sans considérer la résistance de sortie de l'amplificateur opérationnel, le courant de sortie maximal de l'amplificateur opérationnel doit être (5-4. 09) v / 100 Ω =9. 1MA, qui est plus petit que le courant de sortie maximal d'un amplificateur opérationnel typique. Mais si R1 est trop grand, il réduira considérablement la fréquence du signal que l'ADC peut collecter. Pendant le «suivi» de l'ADC de ce canal, l'amplificateur opérationnel ne peut pas compléter la charge de C1 et CIN, ce qui entraîne une grande différence entre l'échantillonnage et la tension d'entrée de l'amplificateur opérationnel, ce qui entraînera une distorsion harmonique.
