آپریشنل ایمپلیفائر پر سوئچنگ پاور سپلائی کے اثر و رسوخ کی وضاحت
عام طور پر، ینالاگ سگنلز ADC چپ میں داخل ہونے سے پہلے، آپریشنل ایمپلیفائر کو سگنل کنڈیشنگ کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے تاکہ ضروری لیول کنورژن، فلٹرنگ، ADC چپ ڈرائیونگ وغیرہ فراہم کی جا سکے۔ جب آپریشنل ایمپلیفائر ADC کے ساتھ انٹرفیس کرتا ہے، تو یہ آسانی سے بجلی کی فراہمی سے متاثر ہوتا ہے، جو ADC چپ کے حصول کے استحکام کو بھی متاثر کرتا ہے۔ تصویر 2 آپریشنل ایمپلیفائر اور ADC کا ایک عام انٹرفیس ڈایاگرام ہے۔
ADC چپس میں زیادہ تر ینالاگ ان پٹ ٹرمینلز میں سیمپلنگ کیپسیٹر Cin ہوتا ہے، اور ریزسٹر R1 آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ کے کرنٹ کو محدود کرتا ہے۔ جب سوئچ SW بند ہوتا ہے، سیرامک کپیسیٹر C1 کئی بار سیمپلنگ کیپسیٹر C1 کے ذریعے سیمپلنگ کیپسیٹر Cin کو تیزی سے چارج کرتا ہے۔ R1 اور C1 کی مخصوص قدروں کا تعلق آپریشنل ایمپلیفائر کے استحکام، سیٹلنگ ٹائم، ADC کے نمونے لینے کا وقت اور مطلوبہ نمونے لینے کی درستگی سے ہے۔
یہاں یہ بتانا ضروری ہے کہ آپریشنل ایمپلیفائر کی پاور سپلائی بھی مذکورہ عمل میں بہت بڑا کردار ادا کرے گی۔ جب آپریشنل ایمپلیفائر کے ذریعے کیپسیٹر کو چارج کیا جاتا ہے، تو فوری طور پر ایک بڑے کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور سوئچنگ پاور سپلائی کا لوڈ رسپانس ٹائم کافی نہیں ہوتا، جس کی وجہ سے پاور سپلائی میں بڑی لہر آئے گی اور آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ کو متاثر کرے گا۔ مثال کے طور پر، اگر C{{0}}Cin=250pF، پھر جب SW کو کسی دوسرے چینل (-5V) سے AI0 چینل میں تبدیل کیا جائے (فرض کرتے ہوئے +5V )، C1 پر Cin -5V سے +5V کے وولٹیج میں بدل جائے گا، اور C1 تیزی سے Cin کو چارج کرے گا۔ * فائنل وولٹیج (5V×10-5V)/11=4.09V ہے، اور آپریشنل ایمپلیفائر کا آؤٹ پٹ 5V سے ہوگا۔
خاص طور پر جب چارج پمپ کو آپریشنل ایمپلیفائر -VCC کو ایک چھوٹی منفی پاور سپلائی فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، چارج پمپ کا آؤٹ پٹ وولٹیج بوجھ بڑھنے کے ساتھ کم ہو جاتا ہے، جس سے اثر زیادہ واضح ہوتا ہے۔ یہ پایا جاتا ہے کہ جب آپریشنل ایمپلیفائر DC لکیری ریگولیٹڈ پاور سپلائی کا استعمال کرتا ہے، تو 12-bit ADC کے حصول کے نتائج بہت مستحکم ہوتے ہیں، اور نتائج کا تغیر 1LSB سے کم ہو سکتا ہے۔ اس کے برعکس، جب چارج پمپ ڈیوائس کا استعمال کیا جاتا ہے، اگر چارج پمپ کا آؤٹ پٹ بہت زیادہ فلٹر نہیں ہوتا ہے، تو ADC کے حصول کا نتیجہ 3LSB تک ہل جائے گا۔ اگر R1 کو 100Ω تک بڑھایا جائے تو C1=10Cin۔ آپریشنل ایمپلیفائر کی آؤٹ پٹ ریزسٹنس پر غور کیے بغیر، آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ کرنٹ کی * ویلیو (5-4.09)V/100Ω=9.1mA ہونا ضروری ہے)، جو اس سے کم ہے * عام آپریشنل یمپلیفائر کا بڑا آؤٹ پٹ کرنٹ۔ تاہم، اگر R1 بہت بڑا ہے، تو یہ واضح طور پر سگنل فریکوئنسی کو کم کر دے گا جو ADC کے ذریعے جمع کیا جا سکتا ہے۔ ADC کے ذریعے اس چینل کی "ٹریکنگ" کے دوران، آپریشنل ایمپلیفائر C1 اور Cin کی چارجنگ مکمل نہیں کر سکتا، جس سے اس سیمپلنگ اور آپریشنل ایمپلیفائر کے ان پٹ ٹرمینل وولٹیج کے درمیان فرق پڑتا ہے، جو ہارمونک بگاڑ کا سبب بنے گا۔
