Theoretisch kann jedes analoge Signal in ein digitales umgewandelt werden. Dies liegt daran, dass ein analoges Signal ein kontinuierliches Signal ist, während ein digitales Signal ein diskretes Signal ist. Jedes kontinuierliche Signal kann durch eine Folge diskreter Werte dargestellt werden, die dann in digitaler Form gespeichert oder verarbeitet werden können.
Der Vorgang der Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales wird als Analog-Digital-Umwandlung (ADC) bezeichnet. ADC wird typischerweise mithilfe einer ADC-Schaltung durchgeführt, die aus einer Abtast- und Halteschaltung, einem Analog-Digital-Wandler (ADC) und einem Digital-Analog-Wandler (DAC) besteht. Die Abtast- und Halteschaltung tastet das analoge Signal regelmäßig ab und hält den abgetasteten Wert konstant. Der ADC wandelt dann den gehaltenen Wert in einen digitalen Wert um, der im DAC gespeichert wird. Der DAC wandelt den digitalen Wert dann wieder in ein analoges Signal um, das an den Benutzer ausgegeben wird.
Die Genauigkeit eines ADC wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt, darunter die Auflösung des ADC, die Abtastrate und die Linearität des ADC. Die Auflösung ist die Anzahl der Bits, die zur Darstellung des Analogwerts verwendet werden. Je höher die Auflösung, desto genauer ist der ADC. Die Abtastrate ist die Rate, mit der das analoge Signal abgetastet wird. Je höher die Abtastrate, desto weniger Verzerrungen werden durch den ADC verursacht. Unter Linearität versteht man die Genauigkeit der Konvertierungsfunktion des ADC. Je linearer der ADC ist, desto genauer ist die Konvertierung.
ADCs werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter Audioaufzeichnung, Videoaufzeichnung, Telekommunikation und industrielle Prozesssteuerung.
