基于积累型MOS变容管的射频压控振荡器设计

　　引言　　随着移动通信技术的发展，射频(rf)电路的研究引起了广泛的重视。采用标准cmos工艺实现压控振荡器(vco)，是实现rf cmos集成收发机的关键。过去的vco电路大多采用反向偏压的变容二极管作为压控器件，然而在用实际工艺实现电路时，会发现变容二极管的品质因数通常都很小，这将影响到电路的性能。于是，人们便尝试采用其它可以用cmos工艺实现的器件来代替一般的变容二极管，mos变容管便应运而生了。mos变容管　　将mos晶体管的漏，源和衬底短接便可成为一个简单的mos电容，其电容值随栅极与衬底之间的电压vbg变化而变化。在pmos电容中，反型载流子沟道在vbg大于阈值电压时建立，当vbg远远大于阈值电压时，pmos电容工作在强反型区域。另一方面，在栅电压vg大于衬底电压vb时，pmos电容工作在积累区，此时栅氧化层与半导体之间的界面电压为正且能使电子可以自由移动。这样，在反型区和积累区的pmos电容值cmos等于cox（氧化层电容）。

反型与积累型mos变容管　　通过上面的分析，我们知道普通mos变容管调谐特性是非单调的，目前有两种方法可以获得单调的调谐特性。

设计与仿真结果

结论　　基于0.35μm工艺，考虑低压和低功耗，设计了一个工作频率为4.2ghz的vco，并在该电路中分别采用积累型mos电容和反型mos电容进行调谐。仿真结果表明，两种vco调谐范围与中心频率几乎相同，在功耗约为10mw的情况下，积累型mos调谐的vco表现出更好的相位噪声性能。