Giải thích về ảnh hưởng của việc chuyển đổi nguồn điện đến bộ khuếch đại hoạt động
Nói chung, trước khi tín hiệu tương tự đi vào chip ADC, nên sử dụng bộ khuếch đại hoạt động để điều hòa tín hiệu nhằm cung cấp khả năng chuyển đổi, lọc mức cần thiết, điều khiển chip ADC, v.v. Khi bộ khuếch đại hoạt động giao tiếp với ADC, nó dễ bị ảnh hưởng bởi nguồn điện, điều này cũng ảnh hưởng đến độ ổn định của việc thu nhận chip ADC. Hình 2 là sơ đồ giao diện điển hình của bộ khuếch đại hoạt động và ADC.
Hầu hết các đầu vào tương tự trong chip ADC đều có tụ điện lấy mẫu Cin và điện trở R1 giới hạn dòng điện đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động. Khi đóng công tắc SW, tụ gốm C1 nhiều lần tụ lấy mẫu sẽ sạc nhanh tụ lấy mẫu Cin qua C1. Các giá trị cụ thể của R1 và C1 có liên quan đến độ ổn định của bộ khuếch đại hoạt động, thời gian xử lý, thời gian lấy mẫu của ADC và độ chính xác lấy mẫu cần thiết.
Ở đây cần chỉ ra rằng nguồn điện của bộ khuếch đại hoạt động cũng sẽ đóng một vai trò lớn trong quá trình trên. Khi tụ điện được bộ khuếch đại hoạt động sạc, cần có dòng điện lớn ngay lập tức và thời gian đáp ứng tải của nguồn điện chuyển mạch không đủ, điều này sẽ gây ra gợn sóng nguồn điện lớn và ảnh hưởng đến đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động. Ví dụ: nếu C{0}}Cin=250pF thì khi SW được chuyển từ kênh khác (giả sử -5V) sang kênh AI0 (giả sử +5V ), Cin sẽ chuyển từ -5V sang điện áp +5V trên C1 và C1 sẽ sạc Cin nhanh chóng. * Điện áp cuối cùng là (5V×10-5V)/11=4.09V và đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán sẽ từ 5V.
Đặc biệt khi bơm sạc được sử dụng để cung cấp nguồn điện âm nhỏ cho bộ khuếch đại hoạt động -VCC, điện áp đầu ra của bơm sạc sẽ giảm khi tải tăng, điều này làm cho hiệu ứng trở nên rõ ràng hơn. Người ta nhận thấy rằng khi bộ khuếch đại thuật toán sử dụng nguồn điện được điều chỉnh tuyến tính DC, kết quả thu nhận của ADC bit 12- rất ổn định và độ biến thiên của kết quả có thể dưới 1LSB. Ngược lại, khi sử dụng thiết bị bơm sạc, nếu đầu ra của bơm sạc không được lọc nhiều thì kết quả thu nhận ADC sẽ rung lên tới 3LSB. Nếu R1 tăng lên 100Ω thì C1=10Cin. Không xem xét điện trở đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán, giá trị * của dòng điện đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán cần phải là (5-4.09)V/100Ω=9.1mA), nhỏ hơn giá trị * dòng điện đầu ra lớn của bộ khuếch đại hoạt động chung. Tuy nhiên, nếu R1 quá lớn thì rõ ràng nó sẽ làm giảm tần số tín hiệu mà ADC có thể thu được. Trong quá trình ADC "theo dõi" kênh này, bộ khuếch đại hoạt động không thể hoàn thành việc sạc C1 và Cin, điều này tạo ra sự khác biệt giữa việc lấy mẫu này và điện áp đầu vào đầu vào của bộ khuếch đại hoạt động lớn, điều này sẽ gây ra méo sóng hài.
