השפעת החלפת ספק כוח על מגברים תפעוליים
לפני שהאות האנלוגי נכנס לשבב ה-ADC, יש צורך להשתמש במגבר תפעולי למיזוג אותות כדי לספק המרת רמה, סינון, דרייבר שבב ADC וכו'. כאשר המגבר התפעולי מתממשק עם ה-ADC, הוא מושפע בקלות מאספקת החשמל, מה שמשפיע גם על היציבות של רכישת שבב ה-ADC. איור 2 הוא דיאגרמת ממשק טיפוסית בין מגבר תפעולי ל-ADC.
לרוב שבבי ה-ADC יש קבל דגימה Cin בקצה הקלט האנלוגי, והנגד R1 מגביל את זרם המוצא של המגבר התפעולי. הקבל הקרמי C1, שגדול פי כמה מקבל הדגימה, טוען במהירות את קבל הדגימה Cin דרך C1 כאשר המתג SW סגור. הערכים הספציפיים של R1 ו-C1 קשורים ליציבות המגבר התפעולי, זמן הקמה, זמן דגימת ADC ודיוק הדגימה הנדרש.
יש לציין שגם אספקת החשמל של המגבר התפעולי משחקת תפקיד משמעותי בתהליך הנ"ל. במהלך תקופת טעינת הקבלים של המגבר התפעולי, נדרשת כמות גדולה של זרם באופן מיידי, וזמן תגובת העומס הלא מספיק של ספק הכוח המחליף יגרום לאדוות כוח משמעותיות, המשפיעות על הפלט של המגבר התפעולי. לדוגמה, אם נעשה שימוש ב-C{{0}}Cin=250pF, כאשר SW עובר מערוץ אחר (בהנחה של -5V) לערוץ AI0 (בהנחה פלוס 5V), מחליף Cin מ--5V למתח פלוס 5V ב-C1. C1 טוען במהירות את Cin, והמתח הסופי הוא (5V × 10-5V)/11=4.09V, יש לשנות את הפלט של המגבר התפעולי מ-5V ל-4.09V. אם R1 קטן מדי, זה יכול בקלות לגרום לבעיות יציבות בפלט של המגבר התפעולי, וזה יכול גם להשפיע על זרם המוצא של המגבר התפעולי, ולהשפיע על מתח אספקת החשמל.
במיוחד כאשר משתמשים במשאבת מטען כדי לספק ספק כוח שלילי קטן למגבר התפעולי VCC, המאפיין של מתח המוצא של משאבת המטען הפחתת עם הגדלת העומס הופך את ההשפעה לברורה יותר. לשם השוואה, נמצא שכאשר המגבר התפעולי משתמש בספק כוח מווסת ליניארי DC, תוצאות רכישת 12 סיביות ADC יציבות מאוד, והתוצאות יכולות להשתנות בפחות מ-1 LSB; לעומת זאת, בעת שימוש בהתקני משאבת טעינה, אם לפלט משאבת הטעינה אין מסנן גדול, תוצאות רכישת ה-ADC יכולות לזעזע עד 3LSB. אם R1 מוגדל ל-100 Ω ו-C1=10Cin, מבלי להתחשב בהתנגדות הפלט של המגבר התפעולי, * זרם המוצא המרבי של המגבר התפעולי הוא (5-4.09) V/100 Ω{ {9}}.1mA), שהוא קטן יותר מזרם המוצא המרבי של מגבר תפעולי טיפוסי. אבל אם R1 גדול מדי, זה יפחית משמעותית את תדר האות ש-ADC יכול לאסוף. במהלך ה"מעקב" של ה-ADC אחר ערוץ זה, המגבר התפעולי אינו יכול להשלים את הטעינה של C1 ו-Cin, וכתוצאה מכך הבדל משמעותי במתח בין הדגימה לכניסה של המגבר התפעולי, מה שעלול לגרום לעיוות הרמוני.
