第三章宽带压控振荡器的设计与优化 第三章宽带压控振荡器的设计与优化 随着系统集成度的提高，越来越多的系统要求振荡器能够提供更宽的频率范 围，输出频率对压控振荡器的性能影响变得日益明显。本章主要介绍了输出频率 对压控振荡器各性能的影响，进而分析了宽带压控振荡器设计中需要注意的问 题。 3.1片上电感的优化 Start-up Start-up Tank amplitude Tank amplitude tr1 tr1 tr2 tr2 W(um) W(um) (a) (b) 图3.1()设计约束的图形表示(b)频率范围加宽后的设计约束 根据第二章中的介绍，对于电感电容压控振荡器，其输出频率只和电感电容 值有关。由于在确定可变电容类型的情况下，可变电容的最大值和最小值的比值 是一定的。因此设计电感电容压控振荡器时需要考虑的独立变量最后可以归结到 功耗、电感几何参数（决定电感的感值大小L0和芯片面积）、可变电容最大值 Cmax(根据可变电容特性可确定其最小值Cmin)和差分对管的宽度W(决定等效负 阻大小。为了减小寄生电容和噪声，差分对管的长度L一般设为最小长度)这几个 参数。根据振荡器的性能指标，对于输出频率，其输出频率覆盖范围必须包含所 需频率范围，根据式(2.1)有： >w2a LoCmin (3.1) 1w2m LoCmax (3.2) wmax与wmn分别为频率范围要求的最高与最低频率。对于起振条件，振荡 13第三章 宽带压控振荡器的设计与优化 13 第三章 宽带压控振荡器的设计与优化 随着系统集成度的提高，越来越多的系统要求振荡器能够提供更宽的频率范 围，输出频率对压控振荡器的性能影响变得日益明显。本章主要介绍了输出频率 对压控振荡器各性能的影响，进而分析了宽带压控振荡器设计中需要注意的问 题。 3.1 片上电感的优化 Cmax(pF) W(um) tr1 tr2 Start-up Tank amplitude Cmax(pF) (a) (b) 图 3.1(a)设计约束的图形表示 (b) 频率范围加宽后的设计约束 根据第二章中的介绍，对于电感电容压控振荡器，其输出频率只和电感电容 值有关。由于在确定可变电容类型的情况下，可变电容的最大值和最小值的比值 是一定的。因此设计电感电容压控振荡器时需要考虑的独立变量最后可以归结到 功耗、电感几何参数(决定电感的感值大小 L0 和芯片面积)、可变电容最大值 Cmax(根据可变电容特性可确定其最小值 Cmin)和差分对管的宽度 W(决定等效负 阻大小。为了减小寄生电容和噪声，差分对管的长度 L 一般设为最小长度)这几个 参数。根据振荡器的性能指标，对于输出频率，其输出频率覆盖范围必须包含所 需频率范围，根据式(2.1)有： 2 max 0 min 1 > ω L C (3.1) 2 min 0 max 1 < ω L C (3.2) ωmax 与 ωmin 分别为频率范围要求的最高与最低频率。对于起振条件，振荡