模數轉換器（analog to Digital Converter，簡稱ADC）是一種數據轉換器，它通過將模擬信號編碼為二進制代碼，使數字電路能夠與現實世界進行接口。

模數轉換器（adc）允許微處理器控制電路，Arduinos，樹莓派和其他此類數字邏輯電路與現實世界通信。在現實世界中，模擬信號具有不斷變化的值，這些值來自各種來源和傳感器，可以測量聲音，光，溫度或運動，許多數字系統通過測量來自這些傳感器的模擬信號與環境相互作用。

ADC處理

ADC處理一般要經過采樣，保持，量化和編碼四個步驟，如下所示：

ADC處理過程中各個步驟的詳細介紹：

采樣：這個步驟將時間上連續變化的信號轉換為時間上離散的信號。換句話說，它把時間上連續變化的模擬量轉換為一系列等間隔的脈沖，脈沖的幅度取決于輸入模擬量。這個過程遵循奈奎斯特采樣定理，即采樣頻率必須大于信號中最高頻率成分的兩倍，這樣才能保證采樣值能夠不失真地反映原來的模擬信號。

保持：在采樣步驟之后，得到的一系列樣值脈沖需要在下一個采樣脈沖到來之前暫時保持，以便進行下一步的轉換。因此，在采樣電路之后通常會加入保持電路。

模擬信號經采樣后，得到一系列樣值脈沖，如上右上圖。采樣脈沖寬度一般是很短暫的，在下一個采樣脈沖到來之前，應暫時保持所取得的樣值脈沖幅度以便進行轉換。因此，在采樣電路之后須加保持電路。

量化：這個步驟是將采樣后的模擬電平歸化為離散的數字電平。換句話說，它是把采樣后的N個點數值按照一定的標準和步驟轉化為數字式的0和1。這個過程可以根據不同的方式和標準進行分類，例如抗噪聲能力強、分辨率不夠等。

編碼：最后一步是將量化后的結果按照一定的數制形式表示，例如二進制、十進制等。這一步是ADC的輸出，可以直接供數字電路或系統進行處理和應用。

通過以上四個步驟，ADC完成了模擬信號到數字信號的轉換，使得數字電路或系統能夠更好地處理和應用這些信號。

ADC的工作原理是將連續變化的模擬電壓信號分割成離散的取樣，并對每個取樣進行量化，生成相應的數字表示。通常，ADC使用一種稱為逐次逼近法（successive approximation）的轉換技術，通過逐步比較模擬輸入信號和一個內部參考電壓來逼近原始模擬信號的值，并將其轉換為對應的數字值。

審核編輯：黃飛