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超声发生是热超声引线键合的核心技术之一。超声发生器的驱动频率与换能器谐振频率一致时,才能使换能器获得最大的振动输出。换能器在键合过程中由于受温度、负载等因素变化的影响,谐振频率会发生500-1000Hz的漂移。研究跟踪速度快、精度高的超声发生器对提高引线键合的质量和效率具有重要意义。传统模拟超声发生器频率跟踪精度低、稳定性差,现有数字超声发生器运算速度慢,频率跟踪算法效率低。为此,本文设计了基于FPGA的具有快速频率跟踪功能的数字超声发生器,主要工作包括：1)分析了传统超声系统(包括超声发生器和超声换能器)的原理和结构,根据其数学模型,建立了基于Matlab/Simulink的仿真平台,研究了换能器相位和驱动电流的动态响应过程,发现了相位变化与驱动频率之间的关系,为新型数字超声发生器的设计提供了依据。2)仿真研究了换能器参数对其驱动电流变化过程的影响,发现动态电感越大,电流上升时间越长,电流稳态值越大；动态电容越大,电流的稳态值越大；动态电阻越大,电流上升时间越短,电流稳态值越小；而静态电容对电流的上升时间和稳态值没有影响,为高效频率跟踪算法的设计提供了基础。3)基于换能器的动态响应特性,设计了超声发生器数字增量式PID频率控制算法；以FPGA为核心器件,设计并制作了超声发生器硬件电路,编写了各子模块的FPGA代码、下位机接口程序和上位机控制软件,实现了具有自动频率跟踪、频率扫描、动态相位和电流记录以及时变驱动功能的数字超声发生器。4)建立了超声发生器性能测试实验平台,实验验证了本文设计的超声发生器能够有效驱动各种频率的换能器；利用激光多普勒测振仪及高速数据采集卡,采集了电压-电流及电压-振幅特性；发现超声发生器具有2ms内稳定跟踪到换能器谐振频率(频率跟踪范围为±2kHz时)的优良性能。