在核探测领域中，需要高速数据采集，而高速模数转换电路是关键。介绍了以AVR 单片机ATmega128 为控制器，高速模数转换器AD9220 为核心的高速模数转换电路的设计与实现，给出该电路在γ 射线探测系统中的具体应用。在核探测领域中，需要高速数据采集，其探测通道必须具有高速模数转换电路，对探测器输出信号进行采集。以探测γ 射线为例，γ 射线探测器输出信号多为1～2μs[1]的脉宽，若要对其峰值进行采集，探测通道的采集速率必须大于1MS/s。目前典型的模数转换电路大部分是采用C51 系列单片机作为控制器，选用AD574、AD674、AD774、AD1674 作为模数转换器，这种电路的模数转换速率最高为100KS/s[2]。如果采用上述方法，根本不能满足要求。我们设计的高速模数转换电路是采用AVR 单片机ATmega128 作为主控制器，取代C51系列单片机，选用高速模数芯片AD9220（10MSPS）代替原来的AD1674（100KSPS）作为模数转换器，转换速率高，可以达到5MS/s。实验证明，该电路应用到γ 射线探测系统中，将整个系统探测通道的采集速率提高了几十倍。下文将对该电路的设计原理及其在γ 射线探测系统的应用作详细介绍。