امروزه با رشد روزافزون صنعت ارتباطات و تقاضای سیستم های مخابراتی سرعت بالا، کاربرد حلقه های قفل فاز به عنوان یکی از اجزای اساسی و پر کاربرد سیستم های مخابراتی افزایش یافته است. در میان انواع مختلف حلقه های قفل فاز، حلقه های قفل فاز باینری (bang-bang) به دلیل سرعت بالا، کابرد وسیعی در طراحی سنتزکننده های فرکانس، مدولاسیون فرکانس و مدارهای بازیابی اطلاعات و ساعت دارند. از اینرو تحلیل، طراحی و پیاده سازی حلقه های قفل فاز باینری با دقت و سرعت بالا با توجه به حوزه ی کاربرد وسیع آنها در سال های اخیر، همواره مورد توجه بوده است. هدف از انجام این پایان نامه، تحلیل حالت گذرای حلقه قفل فاز باینری در پاسخ به ورودی های پله فاز و فرکانس جهت ارائه روشی جدید برای تحلیل ساختار غیرخطی آن می باشد. از آنجایی که در حلقه قفل فاز، فاز قفل می شود، بنابراین بررسی رفتار سیستم به ورودی پله فاز می تواند معیاری مناسب جهت پیش بینی رفتار پایداری و سرعت در این گونه ساختارها باشد. حلقه قفل فاز باینری به عنوان یک سیستم غیرخطی، پاسخ های متفاوتی در مواجهه با ورودی های پله فاز و فرکانس دارد. از دیگر اهداف این پایان نامه تحلیل رفتار سیستم در پاسخ به ورودی پله فرکانس است. زمان قفل و محدوده گیراندازی در حلقه قفل فاز از اهمیت بالایی برخوردارند که در این پایان نامه به این مقوله ها پرداخته شده است. اساس کار در این پایان نامه در تحلیل رفتار سیستم به ورودی پله فاز، جایگزین کردن مدلی مناسب به جای آشکارساز فاز و استخراج معادلات دیفرانسیلی حاکم بر حلقه می باشد. در ادامه با حل معادله، تمام مشخصه های زمان گذرای سیستم از جمله زمان قفل استخراج می شوند. همچنین برای تحلیل رفتار حلقه در پاسخ به ورودی پله فرکانس، خروجی حلقه قفل فاز با روابط ریاضی مدل می شود و در نهایت مشخصه های زمان قفل، رنج گیراندازی و همچنین رابطه ای جهت پیش بینی وقوع پدیده نامطلوب لغزش سیکل استخراج می شوند. در ادامه نتایج شبیه سازی نشان خواهند داد که روابط به دست آمده با دقت بالایی رفتار حلقه قفل فاز باینری را پیش بینی می کنند.