Como se calcula o valor digital D de saída de um ADC de N bits com referência V_ref para uma tensão analógica V_in?

D = \(\left\lfloor \dfrac{V_{in}}{V_{ref}}\,(2^N-1)\right\rfloor\),
LSB ≈ \(\dfrac{V_{ref}}{2^N-1}\).

A conversão envolve amostragem e quantização, o resultado inteiro varia de 0 a \(2^N-1\), e há erro de quantização até ±LSB/2, além de tempo de conversão e necessidade de condicionamento da entrada.

Exemplo:
Considere \(V_{ref}=3{,}3\ \mathrm{V}\), \(N=10\), \(V_{in}=1{,}2\ \mathrm{V}\).
\(2^{10}-1=1023\).
\(D=\left\lfloor\dfrac{1{,}2}{3{,}3}\times1023\right\rfloor=\left\lfloor372{,}27\right\rfloor=372\).
\(LSB=\dfrac{3{,}3}{1023}\approx3{,}226\ \mathrm{mV}\), erro máximo aproximado ±1{,}613 mV.