半导体器件广泛应用于航空航天、交通运输、电力等重点领域,而我国半导体的材料、制造工艺、生产技术等与美国等发达国家相比,仍有比较大的差距。为加快国内半导体器件工艺等技术的发展,需要研制脉冲电压测量装置,用来测试半导体器件的动态参数。本系统采用了LXI总线技术,因此能够快速地组建分布式测试系统。目前,国际上脉冲电压测量单元并不同时具备高速和高分辨率的功能特征,针对此现状,需要研制高速高精度的脉冲电压测量单元。本论文根据系统指标要求,讨论了脉冲电压测量单元的主要组成部分及其实现方式,通过分析和比较提出了脉冲电压测量单元的系统设计方案。本设计主要完成了模拟前端电路设计、信号采集存储与控制电路设计、LXI总线接口电路设计三大部分的工作。模拟前端电路主要是对模拟输入信号进行调理,使其能够在模数转换器输入信号的范围之内。该电路主要包括无源衰减网络电路、阻抗变换电路、后级放大电路、ADC驱动电路等。信号采集存储与控制电路采用采样率为160MSa/s的ADS4126作为模数转换器,采用FPGA对采样数据进行接收与缓存,设计并完成了脉冲电压信号的实时检测电路。LXI接口电路采用ARM芯片S3C2440作为网络接口电路的主控器,并在ARM中移植Linux操作系统。MAC层采用DM9000,而物理层采用芯片DP83640。系统的硬件电路设计完成后,对各组成部分电路及整机进行了测试验证。测试结果表明:该设备的各项功能和指标都能达到本课题的设计要求。