基于CMOS工艺的压控振荡器设计(2)
1.2 CMOS工艺简介
当今社会，一个国家的综合实力可以通过这个国家科学技术的发展水平来体现。而以互补金属-氧化物半导体（CMOS）工艺为代表的半导体技术成为时代的宠儿。
CMOS晶体管只在开关转换时才伴有能量的损耗，因而很多CMOS工艺集成电路功耗很低，成本也相对低廉。对应于0.35 μm、0.25 μm、0.18 μm的CMOS工艺，晶体管的特征频率已经和双极性硅工艺或者GaAs工艺的特征频率相差无几，使得基于CMOS工艺的集成电路得到设计与发展。
本次设计采用SMIC 0.18µm RF CMOS工艺，该工艺在提供普通MOS管的同时，还根据射频应用的特殊要求提供了RF MOS管。RF MOS管与普通MOS管相比较，抗外界电磁干扰的能力更好，也能很好的隔离因衬底带来的噪声。可是鱼和熊掌不能兼得，射频MOS管必须要占用更大的芯片面积。而在VCO的设计中，整个芯片的面积受到无源器件如电容、电感、电阻的影响，采用RF MOS管并不影响芯片的生产成本。
1.3 LC压控振荡器的研究现状
1.3.1振荡实现方式
1.3.2相位噪声
2 电感电容压控振荡器
振荡器在许多电路系统中必不可少，其很多基本单元具有广泛的应用前景。这一章首先介绍振荡器及其基本原理，对不同类型的振荡器进行简单的比较。随后重点介绍本设计使用的差分负阻电感电容压控振荡器的结构及其实现方法。
2.1 振荡器的基本原理
振荡器的作用是在电路中产生震荡波形从而提供稳定的时钟信号，可以说，绝大部分模拟系统和混合系统中都有振荡器模块。就目前而言，主流的振荡器有两种：环形振荡器和电感电容振荡器。本设计采用电容电感振荡器结构，所需频率经过谐振腔滤波得到，其谐振频率和选用的电感、电容的大小有关。
2.1.1 负阻振荡原理分析
如果一个电阻R的I-V曲线的斜率倒数V/I为正，那么这个电阻就是正电阻，电阻在电路中从外界吸收能量。相反的，如果这个斜率倒数为为负，那么该电阻为负电阻，向外界输出能量，在电路中起到功率源的作用。
由于电感电容谐振回路存在一定损耗，为了让电路能够持续稳定的震荡下去，必须引入有源器件来补偿回路。在电路用引入负阻元件，当其阻值达到要求时，回路损失的能量得到补偿，LC谐振腔能够持续的工作。
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