Efecto de la conmutación de fuentes de alimentación en amplificadores operacionales.
Las señales analógicas generales se introducen en el chip ADC antes de utilizar amplificadores operacionales para el acondicionamiento de señales, a fin de proporcionar la conversión de nivel necesaria, el filtrado, el control del chip ADC, etc. Los amplificadores operacionales y la interfaz de fase ADC se ven afectados fácilmente por la fuente de alimentación, lo que también afecta la estabilidad de la adquisición del chip ADC.
La mayor parte de la entrada analógica interna del chip ADC tiene una capacitancia de muestreo Cin, una resistencia R1 en la salida del amplificador operacional limitador de corriente, varias veces la capacitancia de muestreo del capacitor cerámico C1, de modo que el interruptor SW se cerró en este momento, a través del C1. rápidamente a la capacitancia de muestreo Cin cargando. R1, el valor específico de C1, con la estabilidad del amplificador operacional, el establecimiento del tiempo, el tiempo de muestreo del ADC y la precisión de muestreo requerida.
Cabe señalar aquí que la fuente de alimentación del amplificador operacional también desempeñará un papel importante en el proceso anterior. Durante la carga del condensador por el amplificador operacional, se requiere una gran corriente instantáneamente, y el tiempo de respuesta de carga insuficiente de la fuente de alimentación conmutada dará como resultado una ondulación de la fuente de alimentación relativamente grande, que afectará la salida del amplificador operacional. Por ejemplo, usando C1=10Cin=250pF, cuando el SW de otros canales (asumiendo -5V) corta al canal AI0 (asumiendo {{7} }V), Cin cambia de -5V al voltaje en C1 +5V, C1 carga rápidamente Cin, * el voltaje final es (5V × 10-5V)/{{13} }.09V, la salida del amplificador operacional se cambiará de 5V a 4.09V, R1 es demasiado pequeño para fácilmente R1 es demasiado pequeño para generar fácilmente problemas de estabilidad de la salida del amplificador operacional, pero también la corriente de salida del amplificador operacional traerá impacto , afectando la tensión de alimentación.
Especialmente cuando la bomba de carga se utiliza para proporcionar una pequeña fuente de alimentación negativa al amplificador operacional VCC, la característica de que el voltaje de salida de la bomba de carga disminuye a medida que aumenta la carga hace que el efecto sea más obvio. La comparación encontró que el amplificador operacional que utiliza una fuente de alimentación regulada lineal de CC y los resultados de adquisición de ADC de 12- bits son muy estables y los resultados del cambio son de hasta 1 LSB o menos; Por el contrario, al utilizar un dispositivo de bomba de carga, si la salida de la bomba de carga no tiene un filtro grande, los resultados de adquisición del ADC oscilan hasta 3LSB. si aumenta R1 para 100Ω cuando C1=10Cin, no tenga en cuenta la resistencia de salida del amplificador operacional cuando la corriente de salida del amplificador operacional debe ser El * valor grande de la corriente es (5-4. 09)V/100Ω=9.1mA), que es menor que la * corriente de salida grande del amplificador operacional general. Pero R1 es demasiado grande, lo que reducirá significativamente la frecuencia de la señal que el ADC puede capturar. En el período de "seguimiento" del canal del ADC, el amplificador operacional no se puede completar en la carga de C1 y Cin, por lo que el muestreo y la diferencia de voltaje de entrada del amplificador operacional es grande, lo que causará distorsión armónica.
