Az analóg jel átalakítása több lépésben történik. Ezek a következők:

Mintavételezés: egy áramkör megadott időpillanatokban megnézi az analóg jel feszültségértékét, és ezt megtartja az átalakítás ideje alatt. A mintavételezés gyakoriságának olyannak kell lennie, hogy elég pontosan kövesse az analóg jel változásait (20. ábra). Ez akkor a legkritikusabb, ha az analóg jel gyorsan változik. Ezért a mintavételi időt a leggyorsabb változáshoz (legnagyobb frekvenciához) kell illeszteni. A mintavételezés gyakoriságának legalább kétszer akkorának kell lennie, mint a jel változásának legnagyobb frekvenciája.

20. ábra    
A mintavételezés folyamata

Kvantálás: a mintavett feszültségértéket (pillanatnyi feszültséget) a legközelebbi feszültségértékhez (n×U_lépcső) kell igazítani. Itt kerekítés történik, tehát elkerülhetetlen az információvesztés, ezért kell a lépcsőfeszültségnek a lehető legkisebbnek lennie.

Kódolás: A kerekített feszültségértékhez hozzárendelünk egy adott bitszámú bináris kódot.

Ezt az átalakítási folyamatot megfelelően ütemezni (vezérelni) kell, vagyis meghatározott időközönként meg kell ismételni.

Így a teljes A/D átalakítás elvégzéséhez egy mintavevő-tartó, egy A/D átalakító áramkör, referenciaforrás, átmeneti tároló és az átalakítás ütemezését vezérlő áramkör szükséges (21. ábra). Az A/D átalakítónak(konverternek) általában nem része a mintavevő-tartó áramkör, de néhány gyári A/D átalakítóban ezeket a funkciókat egy tokon belül integrálják.

21. ábra    
Az A/D átalakítás folyamata