任意波形发生器能构建真实环境信号,被广泛运用于民用与军用测试领域。其中调理通道位于仪器信号通路的末端,将对任意波形合成模块输出的波形信号进行幅度、直流偏置、滤波等调理,使得调理后的信号满足仪器输出指标要求。本文以提升带宽、波形纯度以及信号幅度调节范围等技术指标为目标,设计了一款12GSPS采样率、5GHz带宽、具有多输出模式的任意波形发生器调理通道。主要研究内容如下:1、通道电路总体方案设计与实现。通过分析调理通道输入信号的幅度与频谱特性,针对该输入信号中幅度可调范围小、偏置电压不可调与信号存在杂散分量等问题,通过对通道中的放大、衰减、直流偏置与滤波等模块进行方案论证与器件选型,同时基于直流耦合与交流耦合方式输出结构的共性,简化电路,设计了同时满足两种输出模式指标的通道衰减电路与滤波电路,并分别设计了包含放大电路与直流偏置电路的直流与交流耦合通道。而针对快沿方波信号的合成输出,采用高速比较器与高速逻辑门等器件设计了单独的快沿方波通道。针对各通道电路的切换需求,采用MEMS开关与高频继电器设计了三级切换电路。2、多输出模式调理通道电路设计与实现。针对任意波形合成模块输出信号中存在的nfs±fo镜像频率分量与调理通道中放大器等有源器件引入的噪声等杂散分量,采用八级LTCC滤波器与ADGM1304型MEMS开关设计5GHz宽带滤波网络,实现了5GHz带宽内最高-80d Bc无杂散动态范围的正弦信号输出。针对通道幅度衰减的需求,采用PE43704型数字步进衰减器设计衰减范围为0～32d B步进可调的衰减电路。针对交流耦合通道50MHz～5GHz带宽内-20d Bm～+10d Bm输出幅度范围的指标要求,采用射频放大器HMC8411型与通道衰减电路设计交流幅度粗调电路。针对直流耦合通道DC～5GHz带宽内25m VPP～5VPP输出幅度范围的指标要求,采用LMH5401型差分放大器、THS3491型运算放大器设计与通道衰减电路设计幅度粗调电路。3、实现快沿方波的产生与调理。针对差分快沿方波信号的产生,采用高速比较器ADCMP580型器件产生CML电平的固定占空比50%的差分方波信号,该信号通过高速逻辑门HMC721型与外接比较电平相与并在输出端进行钳位处理得到上升/下降时间小于110ps的固定幅度的快沿方波信号。针对快沿方波信号的幅度与直流偏置调理,采用差分放大器LMH5401与压控衰减器HMC346实现快沿方波的幅度精调与粗调;采用电压叠加的方式,完成快沿方波的直流偏置调理,实现了幅度25m VPP～750m VPP、直流偏置电压-0.5V～+0.5V快沿方波信号的输出。测试结果表明,本文设计的5GHz带宽任意波形调理通道,采用直流耦合与交流耦合输出方式,实现了25m VPP～5VPP幅度、-5V～+5V直流偏置、最高-80d Bc无杂散动态范围与110ps上升/下降时间快沿方波等调理通道设计指标,处于国内领先水平,与国外是德M8190A产品调理通道水平相当。