随着电子行业对宽带微弱小信号、开关电源测试、高速信号完整性等领域测试应用需求的增加,力科、是德科技等国外公司相继发布了宽带高分辨率示波器产品,国内相关技术研究较少。高分辨率示波器能够观察捕获到更加准确、精细的波形,而低噪声模拟前端是高分辨示波器的重要组成部分。本文以宽带低噪声模拟通道为研究课题,重点研究了示波器模拟前端的宽带阻抗变换技术、宽带低噪声可变增益放大电路技术、差分ADC驱动技术、宽带触发电路技术等,研究主要分为五部分:1、研究设计了一种基于高低频分离路径的阻抗变换电路。分析了电路结构,推导了电路的传递函数,分析了影响电路高频增益的因素;使用场效应管、三极管、运放等分立器件搭建了实际电路;对电路进行了仿真,调试。并设计了基于阻抗变换电路的偏置电压调整电路。2、对级联放大器的噪声进行了研究,包括常见运放噪声种类,放大器的噪声模型,级联放大器的噪声计算方法等。3、研究设计了宽带低噪声可变增益放大电路。对电路的增益和衰减范围进行了分析,确立了可编程衰减器+固定增益运放+全差分运放ADC驱动电路的级联结构。对芯片进行选型,设计了具体电路,并对电路噪声进行了分析计算。4、分析了信号调理通道的增益温度特性,给出了基于ADC增益调节的幅度测量温度补偿方法。5、研究设计了宽带触发调理通道。分析了触发的原理结构,设计了边沿触发电路、分频电路、触发耦合控制电路等。最后,论文研究设计了1GHz带宽示波器模拟通道,并在2.5GSPS采样率、12位垂直分辨率的示波器平台上调试验证。通道的带宽、上升时间、本底噪声等关键指标均满足设计要求。