Компаратор послужит детектором - определит
наличие импульса, а АЦП, запустившись от сигнала компаратора, сделает измерение амплитуды импульса. Но для того, чтобы измерение было корректным и точным нужен пиковый детектор и устройство выборки-хранения, которое на время измерения будет "помнить" амплитуду сигнала, зафиксированную пиковым детектором во время действия импульса. Потому, что строго "прямоугольным" импульс бывает только в воображении дилетантов

То бишь, измерять нужно после окончания импульса, в промежутке между ним и следующим импульсом. Для этого и потребуется УВХ. Хотя если вам заранее известно, что импульс именно дельтаобразный и максимальная ампитуда у него в центре, то можно запускать преобразование АЦП, сделав паузу от начала импульса в 0,5мкс. Многие АЦП типа SAR содержать УВХ внутри себя.