许多带有显示设备的消费电子产品均采用可将光照度转换为电讯号的环境光传感器调整显示亮度和调整背光灯，从而达到延长电池寿命，提高电源效率，改善用户视觉体验的目的。环境光传感器的应用从消费电子市场已扩展到多个领域，市场前景非常广阔。研究环境光传感器很有意义。本文介绍了环境光传感器芯片设计所需的相关理论知识，详细介绍了本文所设计XD3072的系统设计方案和性能指标，电路设计，其中重点介绍了高精度光电二极管阵列，高精度光电转化电路，高精度电流基准电路，高精度模数转换电路。高精度光电二极管阵列采用了两种类型的光电二极管，一组是可见光光电二极管，一组是暗电流二极管，用于后级电路对光电流中暗电流噪声和非可见光噪声的滤除。高精度可见光转换电路中运用了减法滤噪电路，并添加了工艺失配校正电路，减小了因工艺失配带来的误差。高精度模数转换电路采用了电荷平衡式模数转换技术，具有16Bit二进制数字输出。XD3072通过I2C总线实现与主机的通信，具有很好的通用性。在完成对高精度环境光传感器芯片XD3072设计的基础上，使用3.3V0.35μmCMOS工艺模型，通过Spectre和Hsim仿真工具进行仿真，结果表明本文设计的传感器芯片最大误差不超过4.09%，性能良好，结果满足预期设计指标。