অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারে পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ব্যবহারিক প্রভাব
এডিসি চিপে প্রবেশ করার আগে, অ্যানালগ সিগন্যালে সাধারণত প্রয়োজনীয় স্তরের রূপান্তর, ফিল্টারিং, এডিসি চিপ ড্রাইভিং এবং আরও অনেক কিছু প্রদানের জন্য অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার ব্যবহার করে সিগন্যাল কন্ডিশনার প্রয়োজন। যখন অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারটি ADC এর সাথে ইন্টারফেস করে, তখন এটি সহজেই পাওয়ার সাপ্লাই দ্বারা প্রভাবিত হয়, যা ADC চিপের ডেটা অধিগ্রহণের স্থায়িত্বকেও প্রভাবিত করে। চিত্র 2 একটি অপারেশনাল পরিবর্ধক এবং ADC এর একটি সাধারণ ইন্টারফেস ডায়াগ্রাম।
বেশিরভাগ ADC চিপগুলির অ্যানালগ ইনপুট শেষে একটি স্যাম্পলিং ক্যাপাসিটর Cin থাকে এবং প্রতিরোধক R1 অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের বর্তমান আউটপুটকে সীমাবদ্ধ করে। সিরামিক ক্যাপাসিটর C1, যা স্যাম্পলিং ক্যাপাসিটরের চেয়ে কয়েকগুণ বড়, স্যাম্পলিং ক্যাপাসিটর C1 এর মাধ্যমে দ্রুত চার্জ করে যখন সুইচ SW বন্ধ থাকে। R1 এবং C1 এর নির্দিষ্ট মানগুলি অপারেশনাল এমপ্লিফায়ারের স্থায়িত্ব, সেটআপের সময়, ADC স্যাম্পলিং সময় এবং প্রয়োজনীয় নমুনা নির্ভুলতার সাথে সম্পর্কিত।
এটি উল্লেখ করা উচিত যে অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের পাওয়ার সাপ্লাইও উপরের প্রক্রিয়াতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার দ্বারা ক্যাপাসিটরের চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, তাত্ক্ষণিকভাবে একটি বড় কারেন্টের প্রয়োজন হয় এবং স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের লোড প্রতিক্রিয়া সময় অপর্যাপ্ত, যা উল্লেখযোগ্য পাওয়ার রিপল সৃষ্টি করবে এবং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুটকে প্রভাবিত করবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি C1=10Cin=250pF, যখন SW অন্য চ্যানেল থেকে (অনুমান করে -5V) থেকে AI0 চ্যানেলে (অনুমান করা হয়+5V), Cin -5V থেকে C1+5V-এর ভোল্টেজে সুইচ করে এবং C1 দ্রুত Cin চার্জ করে। চূড়ান্ত ভোল্টেজ হল (5V × 10-5V)/11=4.09V, এবং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট 5V থেকে 4.09V এ পরিবর্তিত হওয়া দরকার। যদি R1 খুব ছোট হয়, তাহলে এটি সহজেই অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার আউটপুটে স্থিতিশীলতার সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে এবং অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার আউটপুট কারেন্টের উপরও প্রভাব ফেলতে পারে, যা পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজকে প্রভাবিত করে।
বিশেষ করে যখন অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার ভিসিসিতে একটি ছোট নেতিবাচক শক্তি সরবরাহ করার জন্য একটি চার্জ পাম্প ব্যবহার করে, চার্জ পাম্পের আউটপুট ভোল্টেজ ক্রমবর্ধমান লোডের সাথে হ্রাস পাওয়ার বৈশিষ্ট্যটি প্রভাবকে আরও স্পষ্ট করে তোলে। তুলনা দেখায় যে যখন অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার একটি DC লিনিয়ার রেগুলেটর পাওয়ার সাপ্লাই ব্যবহার করে, তখন 12 বিট ADC অধিগ্রহণের ফলাফল খুব স্থিতিশীল থাকে এবং ফলাফলের বৈচিত্র্য 1LSB-এর কম পৌঁছাতে পারে; বিপরীতে, চার্জ পাম্প ডিভাইসগুলি ব্যবহার করার সময়, চার্জ পাম্পের আউটপুটে কোনও উল্লেখযোগ্য ফিল্টারিং না থাকলে, ADC অধিগ্রহণের ফলাফল 3LSB পর্যন্ত কাঁপতে পারে। যদি R1 কে 100 Ω, C1=10Cin-এ বাড়ানো হয়, অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট রেজিস্ট্যান্স বিবেচনা না করার সময়, অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের সর্বোচ্চ আউটপুট কারেন্ট (5-4.09) V/100 Ω{10}}mA হওয়া প্রয়োজন, যা একটি সর্বোচ্চ পিপিএলএম্পিফাই কারেন্টের আউটপুট থেকে ছোট। কিন্তু R1 খুব বড় হলে, এটি ADC সংগ্রহ করতে পারে এমন সংকেতের ফ্রিকোয়েন্সি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করবে। এই চ্যানেলের ADC-এর "ট্র্যাকিং" চলাকালীন, অপারেশনাল এমপ্লিফায়ার C1 এবং Cin এর চার্জিং সম্পূর্ণ করতে পারে না, যার ফলে স্যাম্পলিং এবং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের ইনপুট ভোল্টেজের মধ্যে একটি বড় পার্থক্য দেখা দেয়, যা সুরেলা বিকৃতি ঘটাবে।
