研究如何降低VCO的功耗，使其保持在低压的工作状态非常重要。LC压控振荡器、环形压控振荡器和晶体压控振荡器是常见的VCO的几种类型。VCO随着SOC(System On Chip)技术的蓬勃发展，系统内部由越来越多的VCO集成，锁相环是VCO应用最多的系统。 

近几年，国内的集成电路产业发展较快，但是与国外先进水平相比仍然有不小的差距。当今通信电子领域的迅速发展对电子设备提出了越来越高的要求，尤其是对具有宽调谐、高线性、低相噪特性的压控振荡器需求量大。我国在通信电子领域有着很大的市场，发展潜力巨大。设计具有自主知识产权，性能优良的压控荡器有着广阔的市场前景，对于我国电子信息产业的发展具有重大的意义。

1。2国内外研究现状

2 CMOS工艺

2。1 MOS管

2。1。1 MOS管的工作原理

MOS管，即在集成电路中绝缘性场效应管。MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体，确切的说，这个名字描述了集成电路中MOS管的结构，即：在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属，形成栅极。MOS管的source和drain是可以对调的，都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。

在MOS管的内部结构图中，其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET，大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。

图2。1 MOS管的内部结构图论文网

　　其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻，该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道。n沟道增强型MOS管必须在栅极上施加正向偏压，且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的n沟道MOS管。n沟道耗尽型MOS管是指在不加栅压(栅源电压为零)时，就有导电沟道产生的n沟道MOS管。

对于共源极接法的电路，源极和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔离，所以栅极电流为0。

图2。2 共源极接法的电路

 MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。由于MOS管是电压控制元件，所以主要由栅源电压uGS决定其工作状态。下面以NMOS管为例介绍其特性。

NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。

MOS管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。

2。1。2 MOS管的优点

场效应管(MOSFET）场效应管可以用作可变电阻也可应用于放大。由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。且场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。场效应管可以方便地用作恒流源也可以用作电子开关。有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。文献综述 基于CMOS工艺的环形压控振荡器设计+电路图(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_197475.html