Theo mặc định, hệ mạch điện xấp xỉ liên tiếp đòi hỏi đầu vào tần số clock giữa 50 kHz và 200kHz để đạt được độ phân dải lớn nhất. nếu độ phân dải thấp hơn 10 bit cần thiết, đầu vào tần số đồng hồ tới ADC lớn hơn 200kHz để nhận được tốc độ giữ mẫu cao hơn.
Mô đun ADC chứa một máy đếm, mà máy này phát sinh một tần số đồng hồ ADC chấp nhận từ bất kỳ tần số CPU trên 100kHz. Máy đếm là một tập bởi các bit ADPS trong ADCSRA. Máy đếm bắt đầu đếm ngay từ khi ADC được bật bởi đặt bit ADEN trong ADCSRA. Bộ đếm tiếp tục chạy miễn là bit ADEN được đặt, và tiếp tục reset khi ADEN ở mức thấp.
Khi bắt đầu một sự chuyển đổi được kết thúc đơn bởi sự thiết đặt bit ADSC trong ADCSRA, sự chuyển đổi bắt đầu lúc sường dương của chu kỳ đồng hồ ADC. Bình thường chuyển đổi mất 13 chu kỳ đồng hồ ADC. Lần chuyển đổi đầu tiên sau khi ADC được bật (ADEN trong ADCSRA được bật) cần 25 chu kỳ đồng hồ ADC để khởi tạo mạch điện analog.
Thực tế lưu giữ mẫu cần đặt 1.5 chu kỳ đồng hồ ADC sau bắt đầu chuyển đồi bình thường và 13.5 chu kỳ ADC sau khi bắt đầu chuyển đổi lần đầu tiên. Khi một chuyển đổi hoàn thành, kết quả được viết trong thanh ghi dữ liệu ADC, và ADIF được đặt. Trong chế độ chuyển đổi đơn, đồng thời ADSC bị xóa. Phần mềm có thể sau đó đặt ADSC trở lại, và một chuyển đổi mới sẽ được khởi tạo ngay sường dương đầu tiên của đồng hồ ADC. Khi kích hoạt tự động được dùng, bộ đếm khởi động lại khi sự kiện kích hoạt xuất hiện. Điều này đảm bảo một thời gian trễ nhất định để bắt đầu việc chuyển đổi. trong chế độ này, trích và giữ mẫu cần 2 chu kỳ đồng hồ sau tín hiệu nguồn của sườn dương kích hoạt. Cần 3 chu kỳ đồng hồ bổ sung được dùng để đồng bộ hóa lôgíc
Khi dùng ở chế độ vi sai, cùng với kích hoạt tự động từ một nguồn khác với hoàn thành chuyển đổi ADC, mỗi lần chuyển đổi như thế cần 25 chu kỳ đồng hồ ADC. Đó là nguyên nhân ADC phải bị vô hiệu hóa và mở trở lại sau mỗi lần chuyển đổi
Trong chế độ hoạt động tự do, một chuyển đổi mới sẽ được bắt đầu ngay tức khác sau khi chuyển đổi hoàn thành, trong khi ADSC lại ở mức cao. Tóm tắt thời gian chuyển đổi xem bảng 2.7
Bảng Thời gian chuyển đổi của bộ ADC
Hình 3.16 Sơ đồ khối thời gian chuyển đổi đầu tiên của ADC (chế đố chuyển đổi đơn)
Hình 3.18 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự động Trigger
Hình 3.19 Biểu đồ thời gian ADC, chuyển đổi tự do