Ảnh hưởng của việc chuyển đổi nguồn điện đến bộ khuếch đại hoạt động
Trước khi tín hiệu tương tự đi vào chip ADC, cần phải sử dụng bộ khuếch đại hoạt động để điều hòa tín hiệu nhằm cung cấp khả năng chuyển đổi, lọc mức cần thiết, trình 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 giữa bộ khuếch đại hoạt động và ADC.
Hầu hết các chip ADC đều có tụ điện lấy mẫu Cin ở đầu vào analog và điện trở R1 giới hạn dòng điện đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động. Tụ gốm C1, lớn hơn vài lần so với tụ lấy mẫu, sạc nhanh tụ lấy mẫu Cin qua C1 khi đóng công tắc SW. Các giá trị cụ thể của R1 và C1 có liên quan đến độ ổn định của bộ khuếch đại hoạt động, thời gian thiết lập, thời gian lấy mẫu ADC và độ chính xác lấy mẫu cần thiết.
Cần chỉ ra rằng nguồn điện của bộ khuếch đại hoạt động cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình trên. Trong thời gian sạc tụ điện của bộ khuếch đại hoạt động, cần có một lượng lớn dòng điện ngay lập tức và thời gian phản hồi tải không đủ của nguồn điện chuyển mạch sẽ gây ra hiện tượng gợn điện đáng kể, ảnh hưởng đến đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động. Ví dụ: nếu sử dụng C{0}}Cin=250pF thì khi SW chuyển từ kênh khác (giả sử -5V) sang kênh AI0 (giả sử cộng thêm 5V), Cin sẽ chuyển từ -5V đến điện áp cộng 5V trên C1. C1 sạc nhanh Cin và điện áp cuối cùng là (5V × 10-5V)/11=4.09V, đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán cần được thay đổi từ 5V thành 4,09V. Nếu R1 quá nhỏ, nó có thể dễ dàng gây ra vấn đề về độ ổn định ở đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán và cũng có thể ảnh hưởng đến dòng điện đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán, ảnh hưởng đến điện áp nguồn điện.
Đặc biệt khi sử dụng bơm sạc để cung cấp nguồn điện âm nhỏ cho bộ khuếch đại hoạt động VCC, đặc tính điện áp đầu ra của bơm sạc giảm khi tải tăng làm cho hiệu ứng này rõ ràng hơn. Khi so sánh, người ta nhận thấy rằng khi bộ khuếch đại hoạt động sử dụng nguồn điện điều chỉnh tuyến tính DC, kết quả thu nhận ADC 12 bit rất ổn định và kết quả có thể thay đổi ít hơn 1 LSB; Ngược lại, khi sử dụng thiết bị bơm sạc, nếu đầu ra bơm sạc không có bộ lọc lớn thì kết quả thu nhận ADC có thể bị rung tới 3LSB. Nếu R1 tăng lên 100 Ω và C1=10Cin mà không xem xét điện trở đầu ra của bộ khuếch đại thuật toán thì * dòng điện đầu ra tối đa của bộ khuếch đại thuật toán là (5-4.09) V/100 Ω{ {9}}.1mA), nhỏ hơn * dòng điện đầu ra tối đa của bộ khuếch đại thuật toán thông thường. Nhưng nếu R1 quá lớn sẽ làm giảm đáng kể 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, dẫn đến sự chênh lệch đáng kể về điện áp giữa lấy mẫu và đầu vào của bộ khuếch đại hoạt động, có thể gây ra méo sóng hài.
