近年来，光纤通信已经广泛应用于高速率、大容量的数据传输中。OC-n标准定义了一系列可以在SONET上传输的数字信号，其中OC-192标准的速率达到了10Gbps。 光纤通信发射机中的复接器需要一个倍频器单元提供时钟信号，对于使用了半速率结构的复接器，倍频器只需要提供一个频率为工作速率一半的时钟信号。本次设计就是这样一个使用于OC-192标准发射机中的倍频器，其作用就是把625MHz的信号八倍频到5GHz左右。为了满足多种标准，倍频器还需达到4．8GHz-5．8GHz的跟踪范围。 本次设计使用SMIC0．18μm CMOS工艺，与BJT或者SiGe工艺相比，CMOS工艺的截止频率较低，l/f噪声也要大很多，所以性能上要差一些。但是CMOS工艺的优势在于易于和数字部分整合，如果工作速率不高，则可实现较低的功耗，而且和其他工艺相比制造成本也是最低的。 本次设计使用电荷泵锁相环结构。由于输入参考频率较高，所以设计中特别注意到鉴频鉴相器和电荷泵的高速性能。使用了TSPC结构的D触发器和伪NMOS逻辑的或非门构成鉴频鉴相器，缩短了反馈信号延时。电荷泵使用了改进的电流舵结构，利用正反馈原理来加速开关的切换，工作速率大大提高。 环路的跟踪范围要求压控振荡器的输出频率范围要在所有工艺角下都能覆盖4．8GHz-5．8GHz，而且要有好的噪声性能，这也是本次设计的一个难点。压控振荡器在简单CMOS反相器链的基础上使用正反馈加快电平切换速度来减小噪声，使用延时偏移环路使PMOS管的状态提前变化，大大提高了CMOS反相器链的最高振荡频率。后仿真显示，该结构的环振不仅具有很大的调节范围，还有较低的相位噪声。 0．18μm的工艺的电源电压为1．8V，一些传统的高速结构如SCFL结构难以应用，所以分频器的设计在考虑到高速性的同时，还要能够应用在较低的电源电压（1．8V）下。八分频器由三级二分频器级连组成，其中前两级的工作频率较高，使用了伪差分结构的触发器，第三级工作频率较低，使用了准静态结构。后仿真显示，该八分频器在工作频段附近有着很高的分频灵敏度。 整个环路的后仿真显示，该环路在所有工艺角下都可以覆盖4．8GHz-5．8GHz。文章还对于环路中每个模块的相位噪声性能进行了仿真和分析，并估计了环路锁定后输出时钟信号的噪声。 最后，测试显示环路可以正常锁定，但是由于工艺角的原因VCO整体频段下移，而且环路的相位噪声较大，在进一步的工作中还有很大的改进余地。