锁相环是无线移动通信系统中的一种基本器件,快速锁定性能在高速跳频通信系统中较为重要。当锁相环工作时,瞬态响应中的过冲将减缓环路的锁定过程,是影响锁定时间的一种重要的原因。在现有的方案中,通常利用反馈延迟链路或者可编程分频器消除瞬态过冲,但是锁定时间的优化结果不理想,并且存在电路结构较复杂、时序抖动和不匹配等问题。针对以上问题,提出一种在环路滤波器中引入负反馈的方法,用于消除锁相环闭环传递函数中的零点,从而消除瞬态过冲,达到加速环路锁定的目的。对比已有消除瞬态过冲的方法,本论文提出的方法不仅具有更快的锁定速度,而且具有电路结构简单、时序抖动小和匹配性高的特性,因此具有一定的优越性。根据锁相环中实现快速锁定的重要性,重点分析了瞬态过冲对锁相环锁定时间的影响,以一种基于二阶比例积分环路滤波器的锁相环为例,分析了瞬态过冲产生的原因,并提出了一种利用消除瞬态过冲实现快速锁定锁相环的方法。通过对无瞬态过冲锁相环的S域模型分析,推导出该锁相环单位阶跃响应的传递函数。首先利用Matlab中的Simulink模型验证了该传递函数没有瞬态过冲。然后在Cadence中采用UMC 55 nm标准CMOS工艺搭建此基于无过冲滤波器的锁相环行的电路结构,实现了此设计方案的电路,并利用Spectre仿真软件得到了相应的实验结果。仿真结果表明,在1.2 V的工作电压下,该文设计方案中公式的计算结果与Simulink和Spectre仿真结果基本一致。通过对比已有电荷泵锁相环的瞬态阶跃响应,本论文设计的无瞬态过冲锁相环通过消除瞬态过冲,将锁定时间从3.12μs减小至1.67μs,优化了 46.47%的锁定时间。该实验结果证明本论文的设计方法可用于快速锁定的锁相环中,在高速跳频通信系统中具有一定的应用前景。