随着消费类电子设备研发水平飞速发展,人们对这类设备的速度和功耗的要求日益提高。新出现的硬件设备对接口电路的带宽以及设备之间的传输速率提出了更高的要求,各类接口协议传输带宽也在不断地更新升级。对于串行器和解串器（Serializer Deseiralizer,SerDes）接口电路不仅仅只有更快速度的要求,低功耗也显得越来越重要。在消费类市场上,为了实现更快的速度和更低的功耗,传输速率在5Gbps以上的接口电路大都使用较为先进的工艺节点。与此同时,随着传输速率达到Gbps以上时,传输线对于信号的衰减作用越来越强,码间干扰也更加明显,这导致信号的误码率变得巨大。为了使SerDes在Gbps速率以上也能表现出更可靠的性能,SerDes的电路结构发生了变化,出现了一些新电路,比如用于发送端的前馈均衡器、用于接收端的判决均衡器和连续时间均衡器等。由此,SerDes电路的设计水平再一次实现了飞速发展。本文基于TSMC 12nm Fin FET工艺设计了一款传输速率为5Gbps的低功耗发送器。论文的主要工作内容如下:1)介绍了经典SerDes收发器的结构,分析了影响发送器性能的信号完整性问题及其性能评估方法,详细阐述了发送器模块的原理和工作方式。基于此,提出了本文的发送器结构。2)设计了一款串行和树型并串转换相结合的复合式并串转换结构,采用两级分步并串转换的方式来处理并行信号,实现了将位宽为20bit的并行数据转换成两路串行差分数据的功能。串行化的差分数据最大传输率为5Gbps。3)设计了一款采用去加重均方式且结构简单的3抽头前馈均衡器,可以实现去加重增益最大值为3.57d B,最小值为3.36d B。4)设计了一款低电源电压高摆幅电流模（Current Mode Logic,CML）驱动器。此驱动器采用特殊的CML结构,相比于传统典型的CML结构,在实现相同高摆幅情况下,本文所设计的驱动器节省了54%的功耗。5)基于传输线理论,搭建了适用于SerDes收发器传输线的分布式参数模型及封装模型。此外,还设计了用于SerDes发送器测试的伪随机二进制序列（Pseudo Random Binary Sequence,PRBS）产生和检测电路。在传输线模型和封装模型以及PRBS20产生和检测电路基础上,搭建了本发送器的仿真电路,并做了前仿真功能验证。6)分析了整体发送器的最优布局布线结构,完成了发送器电路版图的全定制设计,并完成了发送器的后仿真。仿真结果表明,发送器最大传输速度为5Gbps,去加重增益最大值为3.57d B,最小值为3.36d B,最大抖动为0.085UI,误码率满足10-12,最大功耗为21.7m W。本论文所设计的5Gbps发送器性能符合PCIe2.0协议规范要求。