数字化仪能够将模拟信号数字化,并对采集到的数字信息进行数字信号处理,是时域和频域测试中应用广泛的测试仪器之一。LXI集中了GPIB的易用性、VXI的高性能和小尺寸以及以太网的灵活性和高吞吐能力,便于组建网络化、分布式的自动测试系统。因此研制LXI数字化仪具有重要的现实意义。本课题研究设计的高精度LXI双通道数字化仪达到了100MS/s最大采样率;输入频率为1kHz以下时的系统精度误差为0.03%。适合应用在数字万用表的采样率或示波器的分辨率不能满足测试要求的场合。本课题研究的具体内容如下:(1)数字化仪硬件总体方案。围绕数字化仪的硬件系统设计展开研究,介绍了LXI数字化仪的各个组成部分,说明了关键电路在实现课题指标中起到的重要作用。(2)硬件电路设计与实现。阐述了模拟前端的组成结构,详细分析了一种低噪声的信号调理通道。并通过电路测试和噪声模型分析的方式,评估了信号调理通道的抗干扰性能。同时在建立线性校准模型的基础上分析了偏置误差与增益误差的校准方法,给出了一种双通道多档位的硬件自校准方案。(3)时钟抖动分析与顺序等效采样电路设计。在论述抖动的产生、定义与分类等相关理论的基础上,研究了等效采样中的时钟非均匀性。采用相位延迟的方法,实现了低抖动的延时,给出了一种顺序等效采样在高分辨率采样系统中的应用方案,并提出了通过时间间隔测量进一步减小顺序等效采样时钟非均匀性的方法。通过对各个功能模块的调试和整机系统性能的测试,本课题设计的双通道数字化仪的采样率、模拟带宽以及精度等主要指标基本达到设计要求,其低抖动顺序等效采样方案和硬件自校准方法保证了系统的稳定可靠。