当代科学技术的发展日新月异，电路的工作频率也越来越高，这也需要测量技术的同步发展，而测量技术的进步对测量仪器做出了更高的要求，传统意义上的测量仪器已经慢慢突显其不足和不方便之处，所以开发出高性能的综合的测量仪器逐渐被提上日程；本课题主要阐述的是新概念下的基于PXIE合成仪器的模拟通道的设计。合成仪器是把可利用资源中的硬件跟相关软件进行紧密的结合，来实现如信号发生器与波形显示等传统仪器这些单一功能的组合。本课题合成仪器由主控制器、数据采集卡和信号发生器组成；以PowerPC体系架构的Mpc85xx系列CPU为嵌入式主控制器，控制PCIE数据采集卡高速采集数据和任意波形发生器产生任意波；这样合成仪器可以看作是数据采集、数字示波器和任意波形发生合成，对数据进行采集，可以显示波形，又可当作激励，这样给测量就带来了很大的方便。该课题合成仪器模拟通道主要由数字示波器模拟通道、数据采集卡模拟通道和任意波形发生器模拟通道三部分组成。数字示波器模拟通道和数据采集卡模拟通道主要完成对输入至ADC芯片的信号进行相应的信号调理，而任意波形发生器模拟通道主要完成对DAC芯片的输出信号进行相应的调理，以达到输入输出要求。本课题研究内容主要包括以下几个方面：1）模拟信号调理电路，主要用来对输入的信号进行幅度等相关的调节以达到ADC和DAC的输入输出规范要求；2）控制及触发电路的设计，主要完成控制和触发信号的调理与选择问题；3）电源系统的设计，为芯片提供不同的供电；4）相关的SI(信号完整性)分析，测试技术的发展对仪器的工作频率的提高提出了新的要求，随着信号的工作频率的提高，很多低频阶段没有出现的问题，在高频阶段频频出现，引起了信号完整性问题，阻抗不匹配导致的信号反射，PCB电源分布系统中阻抗不连续导致的轨道塌陷等问题会严重影响系统的性能，严重时甚至使系统无法正常工作,利用SI理论优化设计成为高速电路设计的必要。