Buscamos un microcontrolador, preferiblemente con un ADC de 16 bits y un ADC mínimo de 12 bits. (Sería mejor si se pudieran cumplir otros requisitos)

No he encontrado uno que cumpla con tus requerimientos al mismo tiempo

Si requieres bajo costo, puedes utilizar un comparador de voltaje D/A+ externo para implementar A/D en software

O use un chip que cumpla con las condiciones A/D más USB. El nuevo Hualong tiene chips compatibles CP2102 y CP2103

Si desea un circuito simple y un tamaño de software pequeño, puede hacerlo. use dos MCU, que de todos modos no son caros