本文实现了一种建立在时域的全数字锁相环模型结构,并进行了相应电路的开发。时域全数字锁相环整个系统都由数字模块组成,环路中都是二进制数字信号,结构简洁高效。采用数控振荡器和时间数字转换器共用一个环形振荡器的输出作为多相参考信号,转换精度的乘积为固定值1,且环路中的数字模块对工艺,电源电压,环境温度都不敏感,这些因素都使得整个环路更加稳定。采用数字移位器替代传统的除法器,使得电路结构大大简化,而且在很大的倍频系数范围内都保持很好的稳定性。对环路模型的理论分析表明,其传输函数的阻尼系数和带宽都只和数字低通滤波器的两个增益因子有关,而与电路里其他参数都无关。此全数字锁相环具有很大的输入输出频率范围,在较大的电源电压,工作温度,倍频系数变化范围内都能够很好的工作。该全数字锁相环用上海中芯国际集成电路制造有限公司0.13μm标准CMOS数字逻辑工艺实现,整个芯片面积为0.09mm2。测试结果表明,此结构在输入频率范围从50 KHz到25 MHz,分频系数范围从16到255,输出频率范围10 MHz到500 MHz,电源电压从0.6 V到1.6 V都能正常工作,这和理论分析非常吻合,易于集成。