随着集成电路的发展，测试产品的多功能化、小型化发展成为一种趋势。在集成测试系统中，通用仪器由于体积大无法使用，因此，模块化仪器越来越受到欢迎。数字化仪作为一种模块化仪器，利用成熟的PC处理技术，可以完成示波器、频谱分析仪、瞬态记录仪或其它传统仪器所能做到的测量工作。在工业、科研、军事等领域数字化仪应用广泛，具有十分重要的作用。本文首先介绍了数字化仪需要完成的任务，根据其功能与技术指标，设计了数字化仪的总体方案，并对其中重点电路的方案选择做了详细的分析。数字化仪在硬件上分为两部分，数据存储上传母板与数据采集子板。母板中，采用高性能FPGA作为主控器，采用多片DDR2SDRAM的实现了容量1GB的高速大容量缓存，使用PXI作为仪器总线接口；子板中，模拟通道实现了交直流耦合选择、1MΩ/50Ω的通路选择、可编程放大与衰减。通过子板与母板的配合，最终实现了数字化仪的设计。数字化仪提供触发通路与时钟通路，触发电路中实现同一板卡多个触发源的选择与设置，与多块板卡的同步触发；时钟电路实现了多个时钟源的选择与时钟的倍频分频。PCB设计中，采用IBIS模型对系统中两处高速电路进行了布线前与布线后仿真，保证了信号的完整性。软件设计中利用VISA设计了数字化仪的驱动程序，利用LabWindows/CVI设计了测试面板。驱动程序提供了丰富的配置函数、数据读取函数与参数测量函数。设计中，利用驱动函数实现参数测量，增加了数字化仪的灵活性。软面板提供了与通用示波器类似的界面，实现了对数字化仪的充分测试。最后对数字化仪进行了测试与分析，结果表明数字化仪的各项指标满足任务要求。数字化仪具有良好的扩展性，在不更改存储母板的情况下，更改采集子板即可实现不同采集功能的模块。