Практични утицаји прекидачких извора напајања на операционе појачала
Пре уласка у АДЦ чип, аналогни сигнали генерално захтевају кондиционирање сигнала коришћењем операционих појачала да би се обезбедила неопходна конверзија нивоа, филтрирање, управљање АДЦ чипом и тако даље. Када се операциони појачавач повеже са АДЦ-ом, на њега лако утиче напајање, што такође утиче на стабилност аквизиције података АДЦ чипа. Слика 2 је типичан дијаграм интерфејса оперативног појачала и АДЦ-а.
Већина АДЦ чипова има кондензатор за узорковање Цин на крају аналогног улаза, а отпорник Р1 ограничава струјни излаз операционог појачала. Керамички кондензатор Ц1, који је неколико пута већи од кондензатора за узорковање, брзо пуни кондензатор за узорковање Цин кроз Ц1 када је прекидач СВ затворен. Специфичне вредности Р1 и Ц1 се односе на стабилност операционог појачавача, време подешавања, време узорковања АДЦ-а и захтевану тачност узорковања.
Треба истаћи да у наведеном процесу значајну улогу игра и напајање операционог појачавача. Током процеса пуњења кондензатора од стране операционог појачавача, тренутно је потребна велика струја, а време одзива оптерећења прекидачког напајања је недовољно, што ће изазвати значајно таласање снаге и утицати на излазну снагу операционог појачавача. На пример, ако Ц1=10Цин=250пФ, када се СВ пребаци са другог канала (под претпоставком -5В) на АИ0 канал (под претпоставком+5В), Цин прелази са -5В на напон на Ц1+5В, а Ц1 брзо пуни Цин. Коначни напон је (5В × 10-5В)/11=4.09В, а излазни напон оперативног појачала треба да се промени са 5В на 4,09В. Ако је Р1 премали, може лако да изазове проблеме са стабилношћу на излазу оперативног појачала и такође утиче на излазну струју оперативног појачала, утичући на напон напајања.
Посебно када се користи пумпа за пуњење да обезбеди мало негативно напајање оперативног појачала ВЦЦ, карактеристика да излазни напон пумпе за пуњење опада са повећањем оптерећења чини ефекат израженијим. Поређење показује да када операциони појачавач користи напајање ДЦ линеарног регулатора, резултати аквизиције 12-битног АДЦ-а су веома стабилни, а варијација резултата може достићи мање од 1ЛСБ; Насупрот томе, када се користе уређаји са пумпом за пуњење, ако нема значајног филтрирања на излазу пумпе за пуњење, резултат аквизиције АДЦ-а може се поколебати до 3ЛСБ. Ако се Р1 повећа на 100 Ω, Ц1=10Цин, када се не узима у обзир излазни отпор операционог појачавача, максимална излазна струја операционог појачавача треба да буде (5-4,09) В/100 Ω=9.1 мА, што је мање од максималне излазне струје типичног оперативног појачала. Али ако је Р1 превелик, то ће значајно смањити фреквенцију сигнала који АДЦ може прикупити. Током АДЦ-овог „праћења“ овог канала, операциони појачавач не може да заврши пуњење Ц1 и Цин, што резултира великом разликом између узорковања и улазног напона операционог појачавача, што ће изазвати хармонијско изобличење.
