Kesan Praktikal Pensuisan Bekalan Kuasa pada Penguat Operasi
Sebelum memasuki cip ADC, isyarat analog secara amnya memerlukan penyaman isyarat menggunakan penguat operasi untuk menyediakan penukaran tahap yang diperlukan, penapisan, pemacu cip ADC dan sebagainya. Apabila penguat operasi antara muka dengan ADC, ia mudah terjejas oleh bekalan kuasa, yang juga menjejaskan kestabilan pemerolehan data cip ADC. Rajah 2 ialah gambarajah antara muka biasa bagi penguat operasi dan ADC.
Kebanyakan cip ADC mempunyai kapasitor pensampelan Cin pada hujung input analog, dan perintang R1 mengehadkan keluaran semasa penguat operasi. Kapasitor seramik C1, yang beberapa kali lebih besar daripada kapasitor pensampelan, dengan cepat mengecas kapasitor pensampelan Cin melalui C1 apabila suis SW ditutup. Nilai khusus R1 dan C1 adalah berkaitan dengan kestabilan penguat operasi, masa persediaan, masa pensampelan ADC dan ketepatan pensampelan yang diperlukan.
Perlu diingatkan bahawa bekalan kuasa penguat operasi juga memainkan peranan penting dalam proses di atas. Semasa proses pengecasan kapasitor oleh penguat operasi, arus yang besar diperlukan serta-merta, dan masa tindak balas beban bekalan kuasa pensuisan tidak mencukupi, yang akan menyebabkan riak kuasa yang ketara dan menjejaskan output penguat operasi. Contohnya, jika C1=10Cin=250pF, apabila SW beralih daripada saluran lain (dengan andaian -5V) kepada saluran AI0 (dengan andaian+5V), Cin bertukar daripada -5V kepada voltan pada C1+5V dan C1 mengecas Cin dengan cepat. Voltan akhir ialah (5V × 10-5V)/11=4.09V, dan output penguat kendalian perlu ditukar daripada 5V kepada 4.09V. Jika R1 terlalu kecil, ia boleh menyebabkan masalah kestabilan dalam output penguat operasi dengan mudah dan juga memberi kesan pada arus keluaran penguat operasi, menjejaskan voltan bekalan kuasa.
Terutama apabila menggunakan pam cas untuk menyediakan bekalan kuasa negatif kecil kepada penguat operasi VCC, ciri bahawa voltan keluaran pam cas berkurangan dengan peningkatan beban menjadikan kesannya lebih ketara. Perbandingan menunjukkan bahawa apabila penguat operasi menggunakan bekalan kuasa pengatur linear DC, keputusan pemerolehan ADC 12 bit adalah sangat stabil, dan variasi hasil boleh mencapai kurang daripada 1LSB; Sebaliknya, apabila menggunakan peranti pam cas, jika tiada penapisan ketara dalam output pam cas, hasil pemerolehan ADC boleh bergoncang sehingga 3LSB. Jika R1 dinaikkan kepada 100 Ω, C1=10Cin, Apabila tidak mengambil kira rintangan keluaran penguat kendalian, arus keluaran maksimum penguat kendalian perlu (5-4.09) V/100 Ω=9.1mA, yang lebih kecil daripada arus keluaran maksimum penguat kendalian biasa. Tetapi jika R1 terlalu besar, ia akan mengurangkan dengan ketara kekerapan isyarat yang boleh dikumpulkan oleh ADC. Semasa "penjejakan" saluran ini ADC, penguat kendalian tidak dapat melengkapkan pengecasan C1 dan Cin, mengakibatkan perbezaan besar antara pensampelan dan voltan input penguat kendalian, yang akan menyebabkan herotan harmonik.
