随着信息技术的发展,人类社会正在步入信息社会。光纤通信由于其容量大、传输距离远、抗干扰性能好等诸多优点,成为建设现代化信息高速公路的主体。在光纤通信系统中,复接器亦称为并串转换器,是光纤通信发送端关键功能模块之一。其功能是在光纤通信发送端将多路低速信号复接成一路高速信号,经过复接的高速信号通过激光驱动器驱动激光二极管将电信号变成光信号,光信号通过光纤传输到接收端。目前在同步数字体系的规范下,复接器的工作速率一般都在Gb/s级别。过去,世界上很多国家的工程师一般都采用砷化镓(GaAs)、双极性硅(Bipolar Si)、BiCMOS等工艺实现高速的复接器集成电路。由于CMOS工艺的不断进步,利用CMOS工艺已经可以实现Gb/s速率的电路。本文给出了采用0.25μm CMOS工艺设计的16:1复接器集成电路的设计过程。复接器有三种结构:串行、并行和树型。串行结构简单,电路规模小,所需时钟容易产生,但是功耗大;并行结构电路规模较小,所需时钟要求较高;树型结构的复接器电路规模较大,但是所需时钟容易产生,容易实现高阶复接。本文采用树型结构实现高速16:1复接器。复接器输入的时钟信号频率较高,利用基于锁相环的频率合成器完成倍频功能可以大大降低复接器的输入时钟信号频率。为此,本文对应用于复接器的锁相环频率合成器进行了研究和设计。文章按照系统设计、电路设计、版图设计和流片测试的顺序详细介绍了复接器电路的设计过程,并给出了复接器电路的测试结果。在芯片测试和封装测试的结果表明,本文设计的复接器可以稳定工作在2.5Gb/s。在2.5V电源电压下,功耗低于0.2W。