在当今数字化时代,数字电路系统的工作频率越来越高,而且系统需要高性能的时钟信号为其提供参考时序,所以其对高速、低抖动和低通道间偏斜的时钟信号的需求更加迫切。针对此应用需求,本文利用180nm Bi CMOS工艺设计了一款具有4路同相输出的时钟缓冲器（Clock Buffer）,其最大工作频率为4GHz,并拥有优越的噪声性能和驱动能力。此外为了降低时钟缓冲器供电电压不稳定引起的抖动,本文还设计了一款辅助LDO芯片为时钟缓冲器供电,该LDO芯片具有高稳定性、强负载能力的特点,能满足本文时钟缓冲器的供电需求。针对时钟缓冲器芯片,本文首先对其主要性能参数进行了详细介绍,重点分析了时钟缓冲器的抖动与相位噪声,并总结了两者之间的转换关系。为了使得最高信号传输速率达到4GHz,本文采用高性能的双极性晶体管设计了LVPECL接口的主体电路。电路采用差分输入结构,有效降低了共模噪声的影响,同时通过电路元器件噪声分析与参数优化、共模电平缓冲电路稳定直流工作点、版图匹配与噪声隔离等方法实现了电路的低抖动性能。通过版图寄生优化与电路合理布局实现了低通道间偏斜与低传输延迟。通过电路原理图设计与版图提参验证,在3.3V供电电源、典型工艺角下,仿真结果显示输入级LVPECL接口增益为17.07d B,单位增益带宽为18.59GHz,输出级增益为19.70d B,单位增益带宽为25.45GHz,时钟缓冲器的附加抖动为43.71fs（@12k～20MHz）,抖动性能优越,占空比失真、传输延迟和通道间偏斜均满足设计指标要求。通过对时钟缓冲器进行流片,经测试验证,在输入信号摆幅为300m V,频率为4GHz时,通道间偏斜为5.3ps,传输延迟为256.6ps,上升时间为60.7ps,下降时间为56.9ps。针对LDO芯片,本文根据其为时钟缓冲器供电的需求,提出了LDO电路的设计指标。本文重点分析了LDO电路在大负载电流下的稳定性问题,并采用阻尼系数控制（Damping Factor Control,DFC）频率补偿技术对环路进行相位补偿,最后完成电路设计与版图后仿真。直流特性仿真结果显示,LDO最低压差为150m V,静态电流平均值为32.5u A,最大电流负载为160m A。交流特性仿真显示,在不增加大面积的补偿电容情况下,环路相位裕度在增加DFC模块之前为9.29°,在增加DFC模块之后为64.7°,仿真结果证明了DFC技术在频率补偿方面的优越性。