本文详细讨论了锁相环的基本理论，建立了三阶电荷泵锁相环的线性模型、离散模型以及Simulink模型和噪声模型等，对三阶事件驱动模型算法进行了改进，并对其给出了Matlab实现过程,并采用Hspice进行了验证，结果表明新算法缩短了系统仿真的时间，能够快速得到三阶电荷泵锁相环的动态性能指标，可以大大的节约设计时间和成本。同时，本文还对三阶电荷泵锁相环的锁定时间和稳定性进行了详细的分析。通过利用锁定带将锁相环工作分为两个阶段，对于锁定带以内采用线性模型计算，而在锁定带外采用平均电流方法近似计算，最终得到了锁定时间的计算公式，通过实际锁相环电路和锁相环事件驱动模型的验证表明，推导的锁定时间的算式准确，能够反映电荷泵锁相环的工作过程，可作为电荷泵锁相环的设计依据；而通过对稳定性的分析，提出了环路带宽优化设计的方法，为系统参数的确定提供了依据。最后，对三阶电荷泵锁相环进行了电路设计，电路设计采用了UMC 0.25um CMOS工艺，鉴频鉴相器（PFD）采用动态电路，电荷泵（CP）采用充放电电流可编程设计，压控振荡器（VCO）采用差分单元的环形架构，并对电路进行了整体的仿真。