任意波形发生器是测试系统中常用的信号源,更高的采样率、通道间同步精度以及通道定时能力一直是任意波形发生器的发展方向。作为核心器件的DAC目前广泛采用JESD204B接口以适应高采样率所对应的高数据速率。由于JESD204B接口采用了不同的方式,也带来了多通道同步的问题,因此本文对采用JESD204B接口DAC的任意波形合成模块多通道同步问题进行分析和验证,主要内容如下:1、任意波形发生模块同步性分析。基于直接数字波形合成架构,将通道输出同步划分为DAC模块的转换同步和数据发生模块的数据同步两部分。通过对JESD204B协议原理和DAC特性分析,得到DAC转换同步的关键在于采样时钟和SYSREF信号的相位控制以及弹性缓冲区释放延迟的选取,并量化了每个因素对同步精度的影响。通过建立多通道数据发生模块定时模型,分析了要实现数据同步,各模块时钟、触发等关键信号需满足的条件,为设计提供理论依据。2、通道定时调节分析。根据波形合成原理,分析了多种基于波形点调节方式的原理、调节范围以及调节分辨率。考虑到基于波形点调节的分辨率限制,分析了采用JESD204B接口DAC通过调节采样时钟实现通道定时调节的可行性和调节手段,并确定了数据无差错传输下的调节范围。3、高采样率双通道精密同步的任意波形发生模块设计与实现。采用FPGA+DDR3 SDRAM+DAC架构实现了直接数字波形合成技术。针对目标DAC AD9166内部JESD204B相关时钟的分频特性,设计并实现了基于波形点延迟的同步补偿方法,并在此基础上实现了±2ns范围的通道延迟调节;在满足DAC数据速率的条件下,采用DDR3 SDRAM实现4G点的存储深度,并使用异步FIFO使得DDR3 SDRAM输出连续,配合所设计的同步控制模块实现了波形数据的同步;基于DDS、抖动衰减器、时钟分配器和PLL完成了2.5GHz～5GHz频率范围、10KHz调节步进的采样时钟和JESD204B系统所需时钟的产生与同步。基于时钟分配器的模拟精调单元和延迟线实现了小于1ps的延迟调节步进。根据测试,本次设计的任意波形发生模块最高采样率为5GSPS,存储深度为4G采样点每通道,双通道同步精度范围为19ps,超过了泰克公司AWG5202的25ps,通道定时调节范围为±2ns,调节步进小于1ps。