A/D轉換器是從自然界的現象（各種各樣的應用）產生的模擬信號變換為數字信號（A/D變換）的東西。這個工作是指由模擬信號經過采樣→量化→編碼變換為數字信號的一系列步驟。
A/D轉換器的基本操作請參見下方A/D轉換器實例。
A/D轉換器在離散周期內切出模擬信號的幅度，變換為用符號表示的數字信號。A/D轉換了的數字信號位數叫做分辨率（這個情況下是3bit），最高位叫做MSB（Most Significant Bit），最低位叫做LSB（Least Significant Bit）。
下方的圖片展示了模擬信號（輸入）和數字信號（輸出）的關系。作為數字信號差，可識別的模擬信號最小振幅是最小分辨率（=1LSB），在模擬信號和數字信號之間產生的誤差叫做量化誤差。
另外，第一個數字信號變化點（000→001）的0.5LSB下叫做零刻度，最后一個數字信號變化點（110→111）的0.5LSB上叫做滿量程，從零刻度到滿量程的這個區間叫滿量程范圍。
以下是模擬信號通過“采樣→量化→編碼”變換為數字信號的一系列步驟。
采樣（Sampling）
在離散周期（采樣周期：TS）內切出連續的模擬信號振幅值
<采樣周期：Ts=1/（采樣頻率：Fs）>
進行采樣的電路叫做采樣和保持電路（簡稱S&H電路）
量化（QuanTIzaTIon）
在離散周期內切出的振幅值近似于離散振幅值。
<量化誤差：（采樣值）-（量化值）>
編碼（Coding）
離散振幅用“0”和“1”這兩個值來表示轉換的代碼。
轉換了代碼的電路叫做編碼器（Encoder）。
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