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在实际电路中，把模拟信号转换成离散时域信号，都是通过采样实现的；而其中的绝大多数都是在ADC（模数转换器）中完成的。ADC在转换过程中要完成两个串行和相互独立的操作：采样和量化。相应地，ADC也可以分为采样保持器（简称采保器或SH）和量化编码器两部分，如图3.2所示。
采保器有跟踪和保持两个工作阶段，先后完成跟踪、采样和保持三个连续的操作。在图3.2中，当采保器中的采样开关S接通时，采保器进入跟踪阶段（ t ），输出便跟随输入。在跟踪阶段结束时，采样电容 C 上的电压（即采保器的输出电压）非常接近输入模拟电压。此时，采样开关S突然切断，使采样电容 C 上存储了跟踪结束时的输入电压值。这个时间点被称为采样时刻。在这之后，采保器进入保持阶段（ h ），把电容上的电压值一直保持到下一次采样开关S接通（开始下一次跟踪）为止，同时把采样电容 C 上的电压值作为采保器的输出（采保器稳定的输出电压用于后面量化器的操作）。所以，采保器的输出是一个阶梯波电压（见图3.2），这就是采样数据信号（即由采样操作产生的数据信号）。跟踪阶段（ t ）和保持阶段（ h ）的时间总和就是采样周期。采样周期 T 是DSP中最重要的参数。采样周期的倒数1/ T 就是采样率 f S 。采样率 f S 也叫采样频率。
图3.2 ADC的组成及工作原理
量化编码器完成量化和编码两个操作。量化编码器首先用一连串的比较电压对采保器输出的采样数据信号进行比较，把它量化到预先设定好的一连串比较电压之一，然后用数字电路把量化后的电位一对一地转换成数字量（即数字信号），作为量化编码器的输出。这也就是ADC的输出。所以，模拟信号总是先被转换成采样数据信号，然后再被转换成数字信号。