Wenn es Probleme gibt einen passenden AD im nicht SMD Gehäuse zu finden, könnte man als Alternative auch gleich einen µC mit integriertem schnellen AD nehmen. Den DsPic33 gibt es sogar auch in DIP Gehäuse, mit schnellem AD und SPI interface. Der könnte dann aber auch gleich die ganze Berechnung übernehmen. Ein AVR hat mit 500 kHz Datenrate schon ganz schön viel zu tun - vor allem wenn man in C++ Programmieren will und nicht in ASM.

Die andere Alternative wäre ein ARM basiertes Board, ggf. auch als Arduino , also ähnlich zu programmieren.