随着信息体量不断增长、全球趋于互联互通,需要通信系统具有更大的容量和更快的传输速度。光纤通信优势明显且应用广泛,是高速信息传输的关键技术。本文的主要研究内容是应用于时钟数据恢复电路中的锁相环（Phase-Locked Loop,PLL）设计和应用于光接收机前端放大器中的低压差线性稳压器（Low Dropout Regulator,LDO）电路设计。锁相环和低压差线性稳压器都是光通信系统中重要的功能模块,影响着通信系统的整体性能,所以对其进行研究具有重要意义。本文基于40nm CMOS工艺完成了锁相环中关键模块的电路设计,环路优化和版图设计。为了兼顾环路稳定性和锁定时间,本文详述了一种环路参数的设计方法。对于鉴频鉴相器的设计,利用了去“死区”技术提高鉴相精度。本设计采用了一种改进结构的电荷泵,该结构采用了自举技术,可以有效减小电荷泵的非理想效应。分频器通过CML高速预分频器级联TSPC结构D触发器构成的五分频器实现。锁相环电路的版图尺寸为612μm×515μm,典型条件下的后仿真结果表明,输出时钟频率为12.5GHz,锁定时间为3.4μs,功耗为80.3m W,抖动为2.57ps。本文基于IHP 0.13μm Bi CMOS工艺完成了低压差线性稳压器整体电路设计。该低压差线性稳压器采用能提供更低压差的PMOS管作为功率管,选择折叠式共源共栅结构来实现误差放大器。所设计的低压差线性稳压器电路版图尺寸为125μm×94μm,典型条件下的后仿真结果表明,电路的输出电流范围为0m A到20m A,输入电压从2V变化到3.3V时,输出电压为1.8V,静态电流为73.4μA,线性调整率为0.47%,负载调整率为1.51%,1k Hz频率点下的电源抑制比为-74.9dB。