آپریشنل ایمپلیفائرز پر سوئچنگ پاور سپلائی کا اثر
اس سے پہلے کہ اینالاگ سگنل ADC چپ میں داخل ہو، ضروری سطح کی تبدیلی، فلٹرنگ، ADC چپ ڈرائیور وغیرہ فراہم کرنے کے لیے سگنل کنڈیشنگ کے لیے ایک آپریشنل ایمپلیفائر استعمال کرنا ضروری ہے۔ 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۔ شکل 2 آپریشنل ایمپلیفائر اور ADC کے درمیان ایک عام انٹرفیس ڈایاگرام ہے۔
زیادہ تر ADC چپس میں اینالاگ ان پٹ اینڈ پر ایک سیمپلنگ کیپیسیٹر Cin ہوتا ہے، اور ریزسٹر R1 آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ کرنٹ کو محدود کرتا ہے۔ سیرامک کیپیسیٹر C1، جو سیمپلنگ کیپسیٹر سے کئی گنا بڑا ہے، سوئچ SW بند ہونے پر C1 کے ذریعے سیمپلنگ کیپسیٹر Cin کو تیزی سے چارج کرتا ہے۔ R1 اور C1 کی مخصوص اقدار آپریشنل ایمپلیفائر کے استحکام، قیام کا وقت، ADC نمونے لینے کا وقت، اور نمونے لینے کی مطلوبہ درستگی سے متعلق ہیں۔
یہ بتانا چاہیے کہ آپریشنل ایمپلیفائر کی پاور سپلائی بھی مذکورہ عمل میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ آپریشنل ایمپلیفائر کے کپیسیٹر چارجنگ کی مدت کے دوران، فوری طور پر بڑی مقدار میں کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور سوئچنگ پاور سپلائی کا ناکافی لوڈ رسپانس ٹائم اہم پاور ریپل کا سبب بنے گا، جس سے آپریشنل ایمپلیفائر کی آؤٹ پٹ متاثر ہوگی۔ مثال کے طور پر، اگر C{{0}}Cin=250pF استعمال کیا جاتا ہے، جب SW دوسرے چینل (-5V) سے AI0 چینل (فرض کر کے جمع 5V) پر سوئچ کرتا ہے، Cin سوئچ کرتا ہے۔ C1 پر -5V سے وولٹیج جمع 5V تک۔ C1 تیزی سے Cin کو چارج کرتا ہے، اور حتمی وولٹیج (5V × 10-5V)/11=4.09V ہے، آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ کو 5V سے 4.09V میں تبدیل کرنے کی ضرورت ہے۔ اگر R1 بہت چھوٹا ہے، تو یہ آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ میں آسانی سے استحکام کے مسائل پیدا کر سکتا ہے، اور یہ آپریشنل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ کرنٹ کو بھی متاثر کر سکتا ہے، جس سے پاور سپلائی وولٹیج متاثر ہوتا ہے۔
خاص طور پر جب آپریشنل ایمپلیفائر VCC کو ایک چھوٹی منفی پاور سپلائی فراہم کرنے کے لیے چارج پمپ کا استعمال کرتے ہوئے، بڑھتے ہوئے بوجھ کے ساتھ چارج پمپ آؤٹ پٹ وولٹیج میں کمی کی خصوصیت اثر کو مزید واضح کرتی ہے۔ مقابلے کے لحاظ سے، یہ پایا گیا کہ جب آپریشنل ایمپلیفائر DC لکیری ریگولیٹڈ پاور سپلائی کا استعمال کرتا ہے، تو 12 بٹ ADC کے حصول کے نتائج بہت مستحکم ہوتے ہیں، اور نتائج 1 LSB سے کم مختلف ہو سکتے ہیں۔ اس کے برعکس، چارج پمپ ڈیوائسز استعمال کرتے وقت، اگر چارج پمپ آؤٹ پٹ میں بڑا فلٹر نہیں ہوتا ہے، تو ADC کے حصول کے نتائج 3LSB تک ہل سکتے ہیں۔ اگر آپریشنل ایمپلیفائر کی آؤٹ پٹ ریزسٹنس پر غور کیے بغیر R1 کو 100 Ω اور C1=10Cin تک بڑھا دیا جائے تو، آپریشنل ایمپلیفائر کا * زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ کرنٹ (5-4.09) V/100 Ω{ ہے {9}}.1mA)، جو ایک عام آپریشنل ایمپلیفائر کے * زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ کرنٹ سے چھوٹا ہے۔ لیکن اگر R1 بہت بڑا ہے، تو یہ سگنل فریکوئنسی کو نمایاں طور پر کم کر دے گا جسے ADC جمع کر سکتا ہے۔ اس چینل کی ADC کی "ٹریکنگ" کے دوران، آپریشنل ایمپلیفائر C1 اور Cin کی چارجنگ کو مکمل نہیں کر سکتا، جس کے نتیجے میں سیمپلنگ اور آپریشنل ایمپلیفائر کے ان پٹ کے درمیان وولٹیج میں نمایاں فرق ہوتا ہے، جو ہارمونک بگاڑ کا سبب بن سکتا ہے۔
