Door de technologie schaling van CMOS componenten in de laatste paar decennia, is de efficiëntie en snelheid van digitale elektronica zodanig gestegen, dat een steeds groter wordende functionaliteit naar het digitale domein wordt geduwd. Door de toenemende bandbreedte en vraag naar hogere datasnelheid, samen met het feit dat meer functionaliteit naar het digitale domein wordt geduwd, worden de prestatie eisen van deze omzetting van het analoog- naar het digitaal domein steeds strikter. In dit proefschrift worden tijdscodering gebaseerde omzettingstechnieken gebruikt om deze strikte prestatie eisen te behalen, en om maximaal voordeel te halen uit de nieuwste CMOS technologieën. Eerst werd er een breed theoretisch kader opgesteld, wat het mogelijk maakt om deze componenten op een zo efficiënt en compact mogelijke manier te vervaardigen. Op basis van dit nieuw theoretisch kader werd dan tenslotte een prototype chip gefabriceerd in een 28nm CMOS technologie. Het prototype vertoonde een resolutie van meer dan 10 bit met een bandbreedte van 125 MHz en behaalde deze specificaties met een competitief verbruik van 54mW. Met een chip oppervlakte van slechts 0.014mm2, is het in vergelijking met de beste hedendaagse gepubliceerde designs met vergelijkbare specificaties, zeer overtuigend de meest compacte oplossing.