A/D转换器要将时间和幅值都连续的模拟量转换为离散的数字量，一般需要经过取样，保持，量化，编码四个步骤

取样和保持

取样是按照一定的时间间隔记录模拟量的值

取样频率由取样定理决定，即

取样定理

设取样信号的频率为 $f_s$ ，模拟信号的最高频分量的频率为 $f_m$ ，则为零不失真应当满足

f_s\geq 2f_m

取样得到的信号在送入转换电路时需要保持一定的时间不变，可以使用两个放大器

两个放大器都应该具有较高的输入阻抗，并且满足放大倍率之积为1

A_{V1}\cdot A_{V2}=1

$A_2$ 的输入阻抗足够大使得电容在开关断开后不放电，保持电压

量化和编码

可以采取并行比较的办法，对于8位的数字输出，取8个电压比较器

不过这样电路太复杂，n位的比较器需要使用 $2^n$ 个分压电阻， $2^n-1$ 个比较器和触发器。不过它很快，称为闪速型A/D转换器

为了简化电路，可以将比较分为两级，一级比较高位，一级比较低位

由于一级比较一半，也称为半闪速型A/D转换器。它使用的元器件数目比全并行少得多

如果厂家再黑心一点就可以使用流水线型A/D转换器，它是多级串联的，每一级得到一组高位的数字量并计算残差传递到下一级

流水线工作后每一级是并行的，因而每一个时钟周期都会得到一个结果，因而转换速率是很快的；不过由于一级级地转换，每一个样本都会存在一定的延时才能得到完整的结果，称为流水延时。增加流水线的级数可以提高精度，但是会增加流水延时

逐次比较就是从高位开始逐次加上数字量，如果大了就不加，这样加到最后一位就得到了总的数字量，就像天平称重一样

它的转换速速度与位数和时钟频率有关

双积分型A/D转换器对模拟电压和基准电压进行两次积分，将输入电压平均值转化为时间间隔，利用计数器测量时间从而间接转换

第一次积分将 $v_I$ 加到积分器的两端

v_O=-\dfrac1{RC}\int_0^t v_I dt

积分开始的同时计数器开始计数，计满后使得开关断开。假定时钟周期为 $T_C$ 那么积分时间就是

T_1=2^nT_C

由于积分的结果是平均电压，那么第一次积分的输出电压为

v_P=-\dfrac{T_1}{RC}\overline{v_I}

随后开关打向 $-V_{REF}$ ，输出电压开始减小。此时计数器重新开始一轮计数，当电容空的时候计数使能停止。设此时计数器的值为 $\lambda$ ，则第二次积分时间为

T_2=\lambda T_C

第二次积分从开始到结束应有

v_P-\dfrac1{RC}\int_{t_1}^{t_1+T_2}(-V_{REF})dt=0

也就是

v_P=-\dfrac{T_2}{RC}V_{REF}

进而得到电压的测量值

\overline{v_I}=\dfrac{\lambda}{2^n}V_{REF}

它与 $RC$ 无关