전원 공급 장치를 운영 앰프에 미치는 영향
ADC 칩에 들어가기 전에 아날로그 신호는 일반적으로 필요한 레벨 변환, 필터링, ADC 칩 구동 등을 제공하기 위해 작동 증폭기를 사용하여 신호 컨디셔닝이 필요합니다. 운영 앰프가 ADC와 인터페이스되면 전원 공급 장치의 영향을 쉽게받을 수 있으며 이는 ADC Chip의 데이터 수집의 안정성에도 영향을 미칩니다. 그림 2는 작동 증폭기 및 ADC의 일반적인 인터페이스 다이어그램입니다.
대부분의 ADC 칩에는 아날로그 입력 끝에 샘플링 커패시터 CIN이 있으며 저항 R1은 작동 증폭기의 현재 출력을 제한합니다. 샘플링 커패시터보다 여러 배나 큰 세라믹 커패시터 C1은 스위치 SW가 닫힐 때 C1을 통해 샘플링 커패시터 CIN을 빠르게 충전합니다. R1 및 C1의 특정 값은 작동 증폭기의 안정성, 설정 시간, ADC 샘플링 시간 및 필요한 샘플링 정확도와 관련이 있습니다.
운영 앰프의 전원 공급 장치도 위의 프로세스에서 중요한 역할을한다는 점을 지적해야합니다. 작동 증폭기에 의한 커패시터의 충전 공정 동안, 큰 전류가 즉시 필요하며, 스위칭 전원 공급 장치의 부하 응답 시간이 불충분하므로 상당한 전력 리플을 유발하고 작동 증폭기의 출력에 영향을 미칩니다. 예를 들어, C {{0}} cin cin =250 pf, SW가 다른 채널 (-5 v)에서 ai0 채널로 전환 할 때 (+5 v), c -5 v에서 c cin switches of c {6}} v. C1은 CIN을 신속하게 충전하고 최종 전압은 (5V × 10-5 v)/11=4. 09V입니다. 작동 증폭기의 출력은 5V에서 4.09V로 변경해야합니다. R1이 너무 작 으면 작동 증폭기 출력에서 안정성 문제를 쉽게 발생시킬 수 있으며 작동 증폭기 출력 전류에도 영향을 미쳐 전원 공급 장치 전압에 영향을 미칩니다.
특히 충전 펌프를 사용하여 작동 증폭기 VCC에 작은 네거티브 전원 공급 장치를 제공 할 때, 하중이 증가함에 따라 충전 펌프의 출력 전압이 감소한다는 특성으로 인해 효과가 더욱 두드러집니다. 비교는 작동 증폭기가 DC 선형 조절기 전원 공급 장치를 사용하면 12 비트 ADC 획득 결과가 매우 안정적이며 결과 변동은 1LSB 미만에 도달 할 수 있음을 보여줍니다. 대조적으로, 충전 펌프 장치를 사용할 때, 충전 펌프의 출력에 유의 한 필터가 없으면 ADC 획득 결과는 최대 3LSB를 흔들 수 있습니다. R1이 100 Ω로 증가하면 C 1=10 min. 작동 증폭기의 출력 저항을 고려하지 않고 작동 증폭기의 최대 출력 전류는 (5-4. 09) V/100 Ω =9. 그러나 R1이 너무 커지면 ADC가 수집 할 수있는 신호 주파수를 크게 줄입니다. 이 채널의 ADC의 "추적"동안, 작동 증폭기는 C1 및 CIN의 충전을 완료 할 수 없어서 샘플링과 작동 증폭기의 입력 전압 사이에 큰 차이가있어 고조파 왜곡을 유발할 수 있습니다.
