本文主要内容是基于CMOS工艺的2.5Gb/s时钟和数据恢复电路的设计和实现。时钟和数据恢复电路是光纤传输系统中光接收机的主要单元之一。时钟恢复电路由预处理器和注入式锁相环构成，数据恢复电路，也称为数据判电路，由主从D触发器构成。时钟恢复电路的设计和实现是本论文的主体，其主要功能是从输入的非归零随机数据中恢复出时钟信号，供数据恢复电路和后续电路使用。数据恢复电路通过时钟采样对畸变的输入数据进行整形，并重新建立数据和时钟之间的相位关系。 文中先分别叙述了预处理器和锁相环涉及的基本原理和相关的理论问题，并讨论了时钟恢复电路中的噪声，着重阐述了压控振荡器的相位噪声模型和计算方法。然后介绍了基于CMOS工艺的电路设计，包括括预处理电路，鉴相器，低通滤波器，同步注入振荡器(由顾峥博士设计)和数据恢复电路，并给出了芯片的版图。最后给出了芯片的测试结果，并对存在的一些问题进行了分析和总结。 测试结果显示，电路在2.5Gb/s速率上工作正常，输入长度为231-1随机序列，信号幅度单端峰峰值158mV时，电路的工作范围为2.48Gb/s～2.53Gb/s，时钟相位噪声为-100dBc/Hz@1MHz。电路采用TSMC0.35μmCMOS工艺实现，电源电压5V，电流130mA，芯片面积1×1.49mm2。