On examine le principe de fonctionnement d'un convertisseur parallèle de seulement 3 bits et faute de place, seule une partie du convertisseur est représentée. Ce principe peut être étendu à un plus grand nombre de bits.
On utilise une batterie de comparateurs dont les entrées inverseuses sont reliées à un diviseur de tension constitué de résistances identiques alimentées par une tension de référence Vref. La tension analogique Vx à convertir est appliquée sur l'entrée non inverseuse de tous les comparateurs.
Dans l'exemple étudié, la tension de référence est Vref = 5 V. La tension de seuil de C1 est donc 1 V, celle de C2 est 2 V ...
Tous les comparateurs dont la tension de seuil est inférieure à Vx ont leur sortie à l'état haut. Tous les autres ont leur sortie à l'état bas.
Un circuit de transcodage (circuit de priorité) permet de transformer le numéro du dernier comparateur ayant basculé en un mot binaire correspondant à la valeur de Vx.
La durée de conversion est très brève (temps de basculement des comparateurs + temps de propagation des portes du circuit de transcodage) mais le circuit est très complexe et onéreux. L'égalité des résistances du diviseur de tension est d'autant plus nécessaire que le nombre de bits est grand.

Utilisation :
Ici la résolution du CAN est de 1 V. Les comparateurs dont la sortie est à l'état haut sont dessinés en jaune; ceux dont la sortie est à l'état bas en cyan.
Le circuit de priorité est réalisé (à titre d'exemple) avec des portes OU et OU exclusif.
Une case à cocher permet d'afficher ou non les niveaux logiques des entrées et des sorties des portes.