光电检测技术凭借它响应迅速、抗干扰能力强、适合于远距离遥测等优点具有十分广泛的应用场景。研制开发满足不同需求的光电变换电路,以替代价格比较昂贵的进口光电放大器产品是十分必要的。本论文设计实现了一种多通道光电信号同步采集电路,具有尺寸小、实时传送速率快、高性价比等特点。本文提出了利用双高性能MCU实现同步采集数据高效传输的构架,其中STM32G474VET6负责信号的同步采集,STM32H743IIT6自带的高速USB2.0接口负责采集数据的实时传输,两片MCU通过8bit的QSPI实现内部采集数据传输。这种结构可发挥两种MCU的资源与性能优势,实现四路光电信号500k SPS的传输速率,数据存储速率可达2Mbps,可以满足中低频光电信号的实时采集应用需求。同步信号采集通常需要应用ADC、DAC、比较器等模拟芯片,本文运用模拟资源丰富的STM32G474VET6来集成实现,合理配置其硬件资源,简化了电路设计,降低了硬件成本,提高了程序运行时效。设计了单光电管、双光电管频段扩展、双光电管差动三种光电信号变换调理电路,实现了信号程控增益设置的低成本和低功耗,以满足不同应用场景的需求。该模块由5V的直流电源供电,支持四个模拟通道相互独立的光电信号变换输出与数据采集。跨阻放大器的程控增益可调范围为0-70d B步进值为10d B,准确度为0.5d B;光电变换信号输出幅度可达到8Vpp,可提供输出触发逻辑信号。数据采集垂直分辨率12bit,采样率最高4Mbps,支持LAN网口通讯、USB2.0通讯。本文还设计了四通道光电采集信号的虚拟仪器软面板,对电路的功能指标进行了验证,并在振动光纤传感器应用场景进行了试验。