הסבר על ההשפעה של מיתוג ספק כוח על מגבר תפעולי
בדרך כלל, לפני שאותות אנלוגיים נכנסים לשבב ה-ADC, יש להשתמש במגברים תפעוליים למיזוג אותות כדי לספק המרת רמות הכרחית, סינון, הנעת שבב ADC וכן הלאה. כאשר המגבר התפעולי מתממשק עם ADC, הוא מושפע בקלות מאספקת החשמל, מה שמשפיע גם על היציבות של רכישת שבב ADC. איור 2 הוא דיאגרמת ממשק טיפוסית של מגבר תפעולי ו-ADC.
לרוב מסופי הכניסה האנלוגיים בשבבי ADC יש קבל דגימה Cin, והנגד R1 מגביל את זרם המוצא של המגבר התפעולי. כאשר המתג SW סגור, הקבל הקרמי C1 מספר פעמים קבל הדגימה טוען במהירות את קבל הדגימה Cin דרך C1. הערכים הספציפיים של R1 ו-C1 קשורים ליציבות המגבר התפעולי, זמן ההתמקמות, זמן הדגימה של ADC ודיוק הדגימה הנדרש.
יש לציין כאן שגם אספקת הכוח של המגבר התפעולי ישחק תפקיד גדול בתהליך הנ"ל. כאשר הקבל נטען על ידי המגבר התפעולי, יש צורך מיידית בזרם גדול, וזמן תגובת העומס של ספק הכוח המיתוג אינו מספיק, מה שיגרום לאדוות אספקת חשמל גדולה וישפיע על הפלט של המגבר התפעולי. לדוגמה, אם C{{0}}Cin=250pF, אז כאשר SW מועבר מערוץ אחר (בהנחה של -5V) לערוץ AI0 (בהנחה של +5V ), Cin יעבור מ--5V למתח של +5V ב-C1, ו-C1 יטען את Cin במהירות. * המתח הסופי הוא (5V×10-5V)/11=4.09V, והפלט של המגבר התפעולי יהיה מ-5V.
במיוחד כאשר משאבת המטען משמשת לספק ספק כוח שלילי קטן למגבר התפעולי -VCC, מתח המוצא של משאבת המטען יורד עם עליית העומס, מה שהופך את ההשפעה לברורה יותר. נמצא שכאשר המגבר התפעולי משתמש בספק כוח מווסת ליניארי DC, תוצאות הרכישה של 12-bit ADC יציבות מאוד, והשונות של התוצאות יכולה להיות מתחת ל-1LSB. לעומת זאת, כאשר נעשה שימוש במכשיר משאבת הטעינה, אם הפלט של משאבת הטעינה אינו מסונן מאוד, תוצאת רכישת ה-ADC תרעיד עד 3LSB. אם R1 מוגדל ל-100Ω, C1=10Cin. מבלי להתחשב בהתנגדות הפלט של המגבר התפעולי, ערך * של זרם המוצא של המגבר התפעולי צריך להיות (5-4.09)V/100Ω=9.1mA), שהוא פחות מה- * זרם פלט גדול של המגבר התפעולי הכללי. עם זאת, אם R1 גדול מדי, ברור שזה יפחית את תדר האות שניתן לאסוף על ידי ADC. במהלך ה"מעקב" של ערוץ זה על ידי ADC, המגבר התפעולי לא יכול להשלים את הטעינה של C1 ו-Cin, מה שהופך את ההבדל בין הדגימה הזו למתח מסוף הכניסה של המגבר התפעולי לגדול, מה שיגרום לעיוות הרמוני.
