Следящий АЦП во многом похож на преобразователь последовательного приближения, но в нем вместо регистра последовательного приближения используется реверсивный счётчик. С приходом каждого тактового импульса состояние счётчика изменяется в ту или другую сторону в зависимости от сигнала на выходе компаратора, и, таким образом, выход АЦП отслеживает состояние сигнала на выходе, что и дало название "следящий" этому типу АЦП. Очевидно, цифровые значения на выходе ЦАП будут отслеживать входной сигнал при его изменении со скоростью не более единицы МЗР(младшего значащего разряда) за один тактовый импульс, и если это условие соблюдается, то сигнал на входе будет отслеживаться с задержкой, меньшей одного тактового интервала.
Для такого преобразователя существуют 2 основных режима работы:
- режим выхода (I);
- режим слежения (II).
Скорость изменения выходного напряжения ЦАП на режиме выхода определяется величиной дискреты выходного напряжения и частотой импульсов ГОЧ:
v = 
צГОЧ. (8.8)
В режиме слежения если скорость изменения входного сигнала не превышает максимальную скорость изменения напряжения на выходе ЦАП, преобразование происходит за 1¸3 импульса ГОЧ, то есть старшие N‑2разряда цифрового кода являются верной информацией. При скачкообразном изменении входного сигнала происходит срыв режима слежения, и преобразователь начинает работать аналогично АЦП последовательного преобразования.