电荷泵锁相环作为频率合成器或信号恢复电路被广泛应用于通信领域以及集成电路系统中。本文设计了频率调节范围较宽的电荷泵锁相环，该锁相环可作为集成系统的时钟发生器，在输入时钟频率较低的情况下，输出频率范围可调的稳定高频时钟信号，最高输出频率可达到500MHz。本文系统的完成了电荷泵锁相环由理论分析、参数设计、电路设计直至版图设计的整个流程。利用Matlab　Simulink工具进行整个系统的建模仿真，并确定锁相环各模块的具体参数。对电荷泵锁相环的各个组成部分，包括鉴频鉴相器、电荷泵、压控振荡器、低通滤波器、可编程分频器进行详细的电路设计与仿真以及版图设计与后仿真。其中，鉴频鉴相器采用晶体管数量少、功耗低、无死区的动态结构电路；电荷泵电路的新颖之处在于增加了温度补偿电流镜电路，使电荷泵在不同PVT条件下的输出电流更为稳定；可编程分频器采用新颖的2/3分频器与简单数字逻辑门电路的级连进行设计，具有高速、低功耗、低噪声的特点。采用SMIC　0.18μm　1P6M工艺进行电荷泵锁相环的电路设计与版图设计，输入晶振频率范围为2MHz-50MHz，输出频率范围为50MHz-500MHz，电荷泵电流大小为10μA，压控振荡器调节范围在0.4V-1.2V并且输出频率范围为100MHz-500MHz。通过对系统的建模仿真结果、电路前仿真结果与版图后仿真结果的对比分析，该电荷泵锁相环的锁定时间、输出频率范围、电路功耗、版图面积等指标均满足设计要求。