본 발명은 최상위 비트(MSB, Most Significant Bit)를 결정하는 커패시터를 스위칭할 때 기준 전압으로부터 필요한 에너지 소모를 제거하고, 두 개의 기준 전압(Vref, 그라운드 전압)만을 이용하기 때문에 두 기준 전압에 오차가 발생하여도 그 선형성에는 영향을 받지 않으므로 선형성을 향상시킬 수 있는 축차근사형 아날로그 디지털 변환 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축차근사형 아날로그 디지털 변환 방법은 커패시터(Capacitor)의 전하 재분배 원리를 이용한 축차근사형 아날로그-디지털 변환(SAR ADC, Successive Approximation Register Analog-Digital Convert) 방법에 있어서, 최상위 비트((MSB, Most Significant Bit)를 결정하는 최상위 커패시터에 두 개의 기준 전압 중 어느 하나를 연결하고, 나머지 비트를 결정하는 커패시터에는 상기 두 개의 기준 전압 중 다른 하나의 기준 전압을 연결하는 (a)단계; 및 상기 최상위 비트를 결정하는 과정에서 상기 최상위 커패시터에 연결된 기준 전압을 상기 나머지 비트를 결정하는 커패시터에 연결된 기준 전압과 동일하도록 스위칭(Switching)하는 (b)단계를 포함할 수 있다.