模數(shù)轉(zhuǎn)換器（analog to Digital Converter，簡稱ADC）是一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，它通過將模擬信號編碼為二進制代碼，使數(shù)字電路能夠與現(xiàn)實世界進行接口。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器（adc）允許微處理器控制電路，Arduinos，樹莓派和其他此類數(shù)字邏輯電路與現(xiàn)實世界通信。在現(xiàn)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(shù)字系統(tǒng)通過測量來自這些傳感器的模擬信號與環(huán)境相互作用。

ADC處理

ADC處理一般要經(jīng)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(xù)變化的信號轉(zhuǎn)換為時間上離散的信號。換句話說，它把時間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換。因此，在采樣電路之后通常會加入保持電路。

模擬信號經(jīng)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(yīng)暫時保持所取得的樣值脈沖幅度以便進行轉(zhuǎn)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(shù)字電平。換句話說，它是把采樣后的N個點數(shù)值按照一定的標準和步驟轉(zhuǎn)化為數(shù)字式的0和1。這個過程可以根據(jù)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(jié)果按照一定的數(shù)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(shù)字電路或系統(tǒng)進行處理和應(yīng)用。

通過以上四個步驟，ADC完成了模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，使得數(shù)字電路或系統(tǒng)能夠更好地處理和應(yīng)用這些信號。

ADC的工作原理是將連續(xù)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(yīng)的數(shù)字表示。通常，ADC使用一種稱為逐次逼近法（successive approximation）的轉(zhuǎn)換技術(shù)，通過逐步比較模擬輸入信號和一個內(nèi)部參考電壓來逼近原始模擬信號的值，并將其轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字值。

審核編輯：黃飛