本文设计了面向GPS、北斗和TD-LTE-A的多模可重构锁相环。从系统设计、相位噪声优化和具体电路实现三个方面对多模锁相环的设计进行了深入的分析和研究。本文首先阐述了锁相环的工作原理。对锁相环系统中各个模块相位噪声对输出端的贡献进行了分析,同时讨论了相位噪声优化的方法；在系统设计部分,给出了具有最优相位裕度的四阶锁相环系统环路参数的设计流程；并利用matlab工具建立了系统模型,完成了系统仿真验证。其次,本文完成了根据系统设计的结果进行电路的具体设计与实现。为了改善电荷泵充放电电流的匹配性,设计了一种基于轨到轨运算放大器的电荷泵,提高了充放电电流的匹配性,并且具有较宽的输出范围；为了满足多模应用要求,设计了一种调谐范围为2.4GHz-3.2GHz的压控振荡器,采用噪声滤波技术进行相位噪声优化,并且具有恒定增益；采用MASH1-1-1结构的Sigma Delta调制器实现分数分频；预分频器和多模分频器采用基于TSPC的低功耗结构,有效减小了功耗。最后,在SMIC180nm Mixed-Signal1P6M CMOS工艺下设计了单片集成的多模锁相环,并进行仿真和版图设计,版图面积约为1.5mm*1.0mm.在各个工作频段,最大功耗为11.51mW,输出相位噪声在1MHz小于-117.4dBc/Hz,锁定时间小于15us。所设计的锁相环达到了设计要求。