目前,光纤通信技术已向40Gb/s速率的水平发展,SDH 64/192和万兆以太网系统正走向实用化,因此,尽早研究具有国内自主知识产权的相关集成电路具有十分重要的意义。时钟恢复电路不仅是光纤通信中不可缺少的关键电路,也是万兆以太网PMA物理子层接收系统的重要模块。论文从通信系统基本概念着手,讨论了时钟恢复电路的基本原理以及几种常见时钟恢复电路的系统构成。给出了基于锁相环结构时钟恢复芯片的电路设计、模拟结果以及版图设计与测试方案。针对在时钟恢复电路中应用较为广泛的锁相环技术,文章作了较为详细的分析。在介绍锁相环路基本组成模块的基础上,详细阐述了压控振荡器的设计。作为锁相环的一个重要单元电路,压控振荡器性能优劣将直接影响整个环路的性能,高速通信系统应用中的压控振荡器要求具有高的振荡频率和相位稳定度、低的相位噪声。课题采用法国OMMIC公司提供的0.2 μm GaAs PHEMT(砷化镓赝晶高电子迁移率场效应管)工艺,分别设计了10GHz和40GHz全集成LC负阻式压控振荡器。并已完成对10GHz压控振荡器的在芯片测试,结果表明该电路具有较低相位噪声和较大调频范围的特点。集成电路设计与制造材料及工艺是密不可分的。本文用了一章专门介绍了设计使用的GaAs PHEMT 工艺的特点,详细分析了设计用到的各器件模型。在具体电路设计中,根据器件模型安排电路元件连接方式有效减小了关键节点寄生效应。