SAR的实现方法很多，但它的基本结构很简单，参见图3。该结构将模拟输入电压（VIN）保存在一个跟踪/保持器中，N位寄存器被设置为中间值（即100...0，其中最高位被设置为1），以执行二进制查找算法。因此，数模转换器（DAC）的输出（VDAC）为VREF的二分之一，这里VREF为ADC的参考电压。之后，再执行一个比较操作，以决定ⅥN小于还是大于VDAC：

1. 如果VIN小于VDAC，比较器输出逻辑低，N位寄存器的最高位清0。

2. 如果VIN大于VDAC，比较器输出逻辑高（或1），N位寄存器的最高位保持为1。

其后，SAR的控制逻辑移动到下一位，将该位强制置为高，再执行下一次比较。SAR控制逻辑将重复上述顺序操作，直到最后一位。当转换完成时，寄存器中就得到了一个N位数据字。

图4显示了一个4位转换过程的例子，图中Y轴和粗线表示DAC的输出电压。在该例中：

1. 第一次比较中，显示VIN小于VDAC，因此位[3]被置0。随后DAC被设置为0b0100并执行第二次比较。

2. 在第二次比较中，显示VIN大于VDAC，因此位[2]保持为1。随后，DAC被设置为0b0110并执行第三次比较。

3. 在第三次比较中，位[1]被置0。DAC随后被设置为0b0101，并执行最后一次比较。

4. 在最后一次比较中，由VIN大于VDAC，位[0]保持为1。