아날로그 디지털 변환기는 전압 제어 발진기 및 위상 검출부를 포함한다. 전압 제어 발진기는 링 형태의 메인 루프로 연결된 복수의 지연 스테이지들 및 복수의 지연 스테이지들과 연결되어 적어도 하나 이상의 서브 피드백 루프를 형성하는 서브 피드백 스테이지들을 포함하고, 입력 신호에 응답하여 복수의 지연 스테이지들 각 출력단에서 서로 위상차가 있는 복수의 발진 신호들을 출력한다. 위상 검출부는 복수의 발진 신호의 위상 변화량을 검출하고, 검출된 위상 변화량을 기초하여 입력 신호에 대응되는 디지털 값을 결정한다.