随着无线通信、雷达、高级影像、仪器仪表、医疗仪器和消费类电子等领域的迅猛发展，模数转换器（ADC）作为其中的关键器件，对其要求越来越高，ADC正朝着高速、高精度、低功耗的方向发展。在目前的工艺条件下，单片ADC很难同时达到高速高精度的性能，分时交替ADC是提高模数转换器转换速率的一个途径。然而，分时交替ADC存在通道间的偏置、增益、时钟和带宽等失配误差，严重影响分时交替ADC的动态性能参数，本文就是要研究分时交替ADC存在的失配误差等问题。首先，查阅国内外的相关研究文献，研究高速ADC的基本结构及分时交替ADC的工作原理，针对分时交替ADC失配误差建模并进行仿真分析，制定分时交替ADC的设计方案。其次，设计分时交替ADC硬件平台，重点设计模数转换器、模拟前端、高精度多相时钟、供电电源等电路，对其中部分电路进行仿真分析，设计并实现四通道12bit400MSPS的分时交替ADC硬件平台。再次，研究分时交替ADC数字校准技术，重点针对偏置、增益、时钟和带宽失配误差数字校准技术进行研究分析，在此基础上，对数字校准算法进行电路设计并仿真验证。最后，设计分时交替ADC测试平台，制定测试方案并对硬件平台进行测试，将数字校准算法下载FPGA中，对比数字校准前后测试结果，分时交替ADC的动态性能参数明显得到提高。