摘要：在现代通讯技术中，锁相环（PLL）起到了极为重要的作用，其在频率合成、信号调制、时钟恢复等各项工作中都具有不可或缺的地位。而在锁相环的各组成部分中，压控振荡器（VCO）是最为核心的关键部分，可以说VCO性能很大程度上决定了锁相环的性能好坏。因此，对压控振荡器的设计就显得极为重要。本文分析并基于环形压控振荡器的工作原理，搭建了高频CMOS压控振荡器，并在此基础上通过并联调谐三态反相器构成的模块来实现对振荡频率的全数字调控。之后，对该电路进行仿真，得到输出频率与控制信号的关系曲线。在此基础上，对电路结构进行了进一步的优化调整，最终设计的数控振荡器（DCO）输出频率最大可达3.8GHz。相较于传统工艺压控振荡器来说，数控振荡器在电路集成度和功耗上，都具有较大的优势，并且具有较强的可调节性，但是目前在高频领域，相位噪声对环形振荡器的性能依旧有较大影响。

关键词：CMOS; 振荡器；相位噪声；调谐三态反相器；数字控制

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-5

第一节 引言-5

第二节 压控振荡器的发展历程-5

第三节 压控振荡器的发展现状及趋势-6

一、环形压控振荡器-7

二、电感电容压控振荡器-7

第二章 压控振荡器的概述-10

第一节 压控振荡器基本原理-10

一、负反馈起振原理-10

二、单端能量补偿系统分析-11

第二节 压控振荡器的数学模型-13

第三节 压控振荡器的性能指标-14

第三章 CAD软件介绍-16

第一节 EDA技术介绍-16

第二节 CMOS集成电路设计-17

第三节 Cadence软件简介-17

第四章 振荡器的设计-19

第一节-振荡器设计思路-19

一、振荡器的结构-19

二、控制信号的算法-20

第二节 电路设计及仿真-21

第三节 版图设计及仿真验证-25

一、版图设计要点-25

二、版图设计-25

总结-30

致谢-31

参考文献-32