一、背景

生活在信息时代的我们，处处都可以享受到数字构成的虚拟世界带给我们的方便快捷。在这片繁荣的景象背后，连通虚拟与现实世界的不可或缺的桥梁纽带就是模数转换器ADC，它将真实世界产生的模拟信号（如温度、压力、声音、指纹或者图像等）转换成更容易处理的数字形式。

二、ADC简介

模数转换器经历了几十年的发展，产品不断革新，目前种类多样，常见的有逼近型（SAR）、Flash、流水线型（pipelined）、∑-Δ型（西格玛）ADC等多个种类。其中逼近型、积分型、压频变换型等主要应用在对于速度和精度要求相对较低的智能仪器中，分级型和流水线型主要应用在高速数据采集和通讯技术领域，脉动型和折叠型应用在广播卫星，∑-Δ型ADC应用在高精度数据采集的多媒体、地震勘探仪器、数字音响等领域。

通常情况下A/D转换需要经过采样-保持（S/H：Sampling & Holding）、量化、以及编码4个过程。

1.采样

采样是将连续变化的模拟波形通过与采样脉冲串（或者周期方波信号）做卷积运算，将连续变化的量变成时间离散的模拟量，如下图所示：

当S(t)的脉冲频率越高，采样时间间隔越小，信号保留越多，得到的信号波形越接近原始波形。根据奈奎斯特定理，S(t)对应的采样频率fs与输入信号的最高频率分量fmax之间必须满足fs≥2fmax，才能将原始信号的信息保留下来。工程上为了能够满足实际使用，一般都采用fs≥（3-5）fmax。

2.保持

上面提到的采样是通过脉冲串实现的，得到的输出结果在时间上是隔离的，实际过程中采样电路每次取得的模拟信号转换为数字信号都需经过一定的时间，这是为了为后面的量化编码体提供一个稳定值。所以每次取得的模拟信号都必须要通过一个保持电路，保持一段时间。实际上采样和保持的过程是通过采样-保持电路同时完成的。