Утицај прекидачког напајања на операционе појачиваче

Aug 14, 2023

Остави поруку

Утицај прекидачког напајања на операционе појачиваче

 

Пре него што аналогни сигнал уђе у АДЦ чип, неопходно је користити операционо појачало за кондиционирање сигнала да би се обезбедила неопходна конверзија нивоа, филтрирање, драјвер АДЦ чипа и тако даље. Када се оперативно појачало повеже са АДЦ-ом, на њега лако утиче напајање, што такође утиче на стабилност аквизиције АДЦ чипа. Слика 2 је типичан дијаграм интерфејса између операционог појачала и АДЦ-а.


Већина АДЦ чипова има кондензатор за узорковање Цин на крају аналогног улаза, а отпорник Р1 ограничава излазну струју операционог појачавача. 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 успостављања, време узорковања АДЦ-а и захтевану тачност узорковања.


Треба истаћи да у наведеном процесу значајну улогу игра и напајање операционог појачавача. Током периода пуњења кондензатора оперативног појачавача, тренутно је потребна велика количина струје, а недовољно време одзива оптерећења прекидачког напајања ће изазвати значајно таласање снаге, утичући на излазну снагу операционог појачавача. На пример, ако се користи Ц{{0}}Цин=250пФ, када се СВ пребаци са другог канала (под претпоставком -5В) на АИ0 канал (под претпоставком плус 5В), Цин се пребацује од -5В до напона плус 5В на Ц1. Ц1 брзо пуни Цин, а коначни напон је (5В × 10-5В)/11=4.09В, излаз оперативног појачала треба да се промени са 5В на 4,09В. Ако је Р1 премали, лако може изазвати проблеме са стабилношћу на излазу операционог појачала, а такође може утицати на излазну струју операционог појачала, утичући на напон напајања.


Посебно када се користи пумпа за пуњење да обезбеди мало негативно напајање оперативног појачала ВЦЦ, карактеристика излазног напона пумпе за пуњење која се смањује са повећањем оптерећења чини ефекат очигледнијим. Поређења ради, утврђено је да када операциони појачавач користи ДЦ линеарно регулисано напајање, резултати аквизиције 12-битног АДЦ-а су веома стабилни, а резултати могу да варирају за мање од 1 ЛСБ; Насупрот томе, када се користе уређаји са пумпом за пуњење, ако излаз пумпе за пуњење нема велики филтер, резултати аквизиције АДЦ-а могу се поколебати до 3ЛСБ. Ако се Р1 повећа на 100 Ω и Ц1=10Цин, без узимања у обзир излазног отпора операционог појачавача, * максимална излазна струја операционог појачавача је (5-4.09) В/100 Ω{ {9}}.1мА), што је мање од * максималне излазне струје типичног операционог појачала. Али ако је Р1 превелик, то ће значајно смањити фреквенцију сигнала коју АДЦ може прикупити. Током АДЦ-овог „праћења“ овог канала, операциони појачавач не може да заврши пуњење Ц1 и Цин, што резултира значајном разликом у напону између узорковања и улаза операционог појачавача, што може изазвати хармонијско изобличење.

 

Laboratory power supply

 

 

 

 

 

Pošalji upit