把經過與標準量（或參考量）比較處理後的類比量轉換成以二進位數字值表示的離散信號的轉換器,簡稱ADC或 A/D轉換器。轉換器的輸入量一般為直流電流或電壓，輸出量為二進位數字碼的邏輯電平（＋5伏和0伏）。例如，將生產過程變數（溫度、壓力、流量、力等）或聲音信號經過感測器變為類比量電信號，然後由模數轉換器變換為適於數位處理的形式（二進位數字碼），送入電腦、數位存儲設備、資料傳輸設備處理或存儲，或以數位或圖形方式顯示。
模數轉換過程程包括量化和編碼。量化是將模擬信號量程分成許多離散量級，並確定輸入信號所屬的量級。編碼是對每一量級分配唯一的數字碼，並確定與輸入信號相對應的代碼。最普通的碼制是二進制，它有2n個量級（n為位數）,可依次逐個編號。模數轉換的方法很多，從轉換原理來分可分為直接法和間接法兩大類。
直接法是直接將電壓轉換成數字量。它用數模網絡輸出的一套基準電壓，從高位起逐位與被測電壓反復比較，直到二者達到或接近平衡（見圖）。控制邏輯能實現對分搜索的控制，其比較方法如同天平稱重。先使二進位制數的最高位
Dn-1＝1，經數模轉換後得到一個整個量程一半的模擬電壓
VS，與輸入電壓V
in相比較，若
V
in>
VS,則保留這一位；若
V
in＜
V
in，則
Dn-1＝0。然後使下一位
Dn
-2＝1,與上一次的結果一起經數模轉換後與
V
in相比較,重復這一過程，直到使
D
0＝1，再與
V
in相比較,由
V
in>
VS還是
V
in＜
V 來決定是否保留這一位。經過
n次比較後，
n位寄存器的狀態即為轉換後的數據。這種直接逐位比較型（又稱反饋比較型）轉換器是一種高速的數模轉換電路，轉換精度很高，但對幹擾的抑制能力較差，常用提高數據放大器性能的方法來彌補。它在計算機接口電路中用得最普遍。
間接法不將電壓直接轉換成數字，而是首先轉換成某一中間量,再由中間量轉換成數字。常用的有電壓-時間間隔(V/T)型和電壓-頻率(V/F)型兩種，其中電壓-時間間隔型中的雙斜率法（又稱雙積分法）用得較為普遍。
模數轉換器的選用具體取決於輸入電平、輸出形式、控制性質以及需要的速度、分辨率和精度。
用半導體分立元件制成的模數轉換器常常采用單元結構，隨著大規模集成電路技術的發展，模數轉換器體積逐漸縮小為一塊模板、一塊集成電路。
參考書目
周明德：《微型計算機硬件軟件及其應用》，清華大學出版社，北京，1984。