信号测试与分析仪器是电子通信、航天航空、国防科技中的一项重要的设备,基于顺序等效采样技术的取样示波器可以使用较低的采样率实现对微波、雷达等高频周期信号进行等效采集以供分析,取样示波器的发展对我国通信、电子、国防等领域具有重要意义。取样示波器在取样时需要一个与被测信号同步的时钟或分频时钟做触发,为实现对高速数字通信信号进行等效时间采样,本文研究设计了一种高速时钟恢复电路,从高速数据流中得到与被测信号同步的时钟信号,用于触发取样示波器工作。另一方面,为实现高带宽瞬态等效时间取样,该触发信号还需进一步压缩和序列延迟,为此设计了一种基于阶跃恢复二极管的脉冲压缩电路和级联延时电路。结合相关项目,本文的研究内容有以下几点:1、为了获取被测高速通信信号的同步时钟,本文首先对高速时钟恢复电路进行研究和设计,实现了全速率时钟和半速率时钟两种工作模式下的6.5 Mbps至6.25 Gbps的串行输入数据的时钟恢复,经实验测试,所恢复的时钟可用于取样示波器中触发取样。2、本文基于顺序等效采样的原理设计了一种粗延时与细延时相结合的级联延时电路。粗延时部分通过对粗延时同步时钟计数,可实现微秒级的延时时间。细延时部分使用延时芯片实现,延时范围为0～10.2ns,延时精度可以达到10ps。3、为了实现取样器的触发取样,在研究超窄脉冲产生信号的基础上,设计了一种基于阶跃恢复二极管的超宽带窄脉冲产生电路,该窄脉冲产生电路对取样脉冲进行压缩实现皮秒量级的电压跳变,实测值为95ps,跳变幅度可以达到7V以上。利用该跳变脉冲触发取样器工作,实现了对30GHz被测信号的等效时间取样。4、基于所设计的电路与样机中其他模块搭建了整体系统,并进行了测试,验证了本文设计的电路可触发取样器对被测信号进行取样。