示波器模擬通道帶寬一直是制約示波器測量帶寬的關(guān)鍵指標(biāo)。本論文通過選 擇合適的電子器件，采用分立器件構(gòu)建示波器模擬通道電路，結(jié)合理論分析和仿真 分析，優(yōu)化電路和 PCB 設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了 DC~5GHz 示波器模擬通道帶寬。論文主要 研究了以下內(nèi)容。
1、利用分立器件進(jìn)行可變增益放大電路和阻抗變換電路設(shè)計(jì)，針對 ADC 的 輸入頻率響應(yīng)，設(shè)計(jì)了反饋補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，對高頻信號進(jìn)行增益補(bǔ)償，彌補(bǔ)了 ADC 輸 入帶寬不足，使信號調(diào)理通道-3dB 帶寬達(dá)到 5GHz。
2、深入研究了寬帶阻抗變換電路。通過比較不同的電路方案，對其負(fù)載驅(qū)動 能力，偏置調(diào)節(jié)能力進(jìn)行了理論分析。研究了 PCB 布局、鋪銅和布線對高頻信號 的影響，并對阻抗變換電路進(jìn)行原理圖和 PCB 版圖仿真，實(shí)現(xiàn)了帶寬超過 5GHz 的寬帶阻抗變換電路。
3、對級聯(lián)運(yùn)放的噪聲進(jìn)行理論分析和建模，設(shè)計(jì)了低噪聲增益調(diào)節(jié)電路方案。 分析了插入損耗，共模抑制比和電源抑制比與噪聲的關(guān)系，優(yōu)化了放大電路結(jié)構(gòu)和 帶寬限制電路，降低通道的噪聲。
4、寬帶觸發(fā)通道設(shè)計(jì)。主要研究了多路觸發(fā)源的選擇電路，比較電平調(diào)節(jié)電 路，遲滯電壓調(diào)節(jié)電路和觸發(fā)分頻電路，實(shí)現(xiàn)了觸發(fā)靈敏度可程控調(diào)節(jié)。
5、通道控制方案設(shè)計(jì)。采用多個移位寄存器級聯(lián)，串行輸入轉(zhuǎn)并行輸出，實(shí) 現(xiàn)示波器模擬通道的多狀態(tài)切換。分析了不同控制開關(guān)的工作特點(diǎn)以及控制電路 的具體實(shí)現(xiàn)。研究了分布式電源供電方案的可行性，并從電源完整性的角度，分析 電源電路的 PCB 設(shè)計(jì)。