多道脉冲幅度分析器是射线能谱测量的关键技术和重要组成部分。随着电子技术的不断兴起,尤其是ADC模数转换芯片和集成电路的快速发展,能谱测量技术正朝着数字化的方向迈进。本设计的目的是实现基于FPGA技术的数字化多道脉冲幅度分析器,能够将探测器输出的随机快速的模拟核脉冲信号通过高采样率的ADC芯片进行全波形采样和模数转换,获取量化后的数字核信号,并对其进行阈值判别和数字信号寻峰等算法后,获得核能谱。本设计包括硬件电路和软件程序两部分的内容。硬件电路包含模拟电路、数字电路和电源电路三个部分。模拟电路完成的主要任务是对核探测器输出的核脉冲信号进行驱动放大处理,满足后续ADC模数转换芯片对输入信号的要求,高速ADC模数转换芯片AD9224完成对核脉冲信号的采样,采样频率为40MSPS;数字电路以FPGA器件EP3C40Q240C8为数字信号微处理器,完成对量化的脉冲信号的幅值提取、谱数据保存、谱线读取和与上位机的数据通信等功能。电源转换电路解决整个系统的供电问题,将输入的+7~+12V直流电压转换为电路需要的1.2V、2.5V、3.3V和±5V电压。软件程序设计平台为Quartus II 8.1软件,通过VHDL语言的模块化设计实现对脉冲信号幅值的提取;基于SOPC技术的嵌入式NIOS II软核实现对能谱数据的保存、谱线的读取和与上位机的RS485串口通信等功能。另外,在Matlab软件中对梯形成形算法进行了仿真实现。通过最终对137Cs源以及232Th、226Ra、40K样品的实际测试,本设计实现的基于FPGA的数字化多道脉冲幅度分析器能量线性度良好,对137Cs源的测量具有6%~8%的能量分辨率。