ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ Ｗ０ＲＬＤ・疫 ｊ 基于ＭＯＳ工艺的压控振荡器的设计 四川信息职业技术学院殷万君 【摘要】压控振荡器是电子电路中应用广泛的一种电路，随着集成电路的发展，在设计Ｍｏｓ型压控振荡器时，需要考虑其应用场合和起振 条件及输出频率 、 【关键词】压控振荡器；电路；频率 挖振荡器的作州是根据ＣＰ／ＬＰＦ输 的包含参考信号与反馈 信号频牢或相化差的直流电压 ，输…对应频率的振荡信号。压 控振荡器＝ 耍分为两大类：环形振荡器和Ｌｃ振荡器。 环形振荡器（ｒｉｎｇ—ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）是｝｛＿Ｉ符十级增益电路构成的闭环环 路，它结构简单，易于集成，可调频率（ｔｕｎｉｎｇ ｒａｎｇｅ）范同犬，能实 现多卡¨侮输出， 起振条件必须满足巴克豪森准则：信号的总相移为 ３６０。或频率 ｌ关的相移为ｌ８０ ； 环增益必须大于或等于单位一。 值得注意的是，巴克豪森准则是环路起振的必须但不充分条件 】。 （ｂ） （ｂ）电流饥饿型单端压控振荡器 图１环形振荡器线性模型 为ｒ说ｆ』ｉｊ如何将巴克豪森准则具体应用到电路设计中时，考虑 图１所示的环形振荡器线性模型。没环路有”级增益电路，根据巴兜 豪森准则第‘个条件，则每级的频率相关的相移应该是１８０。／ｇｔ，则 发牛振荡的频牢为： ａｒｃｔａｎ 则： ｎ） ＝ （１＿１） 、‘‘， （ｃ）可变负载型单端压控振荡器 图２单端压控振荡器的基本实现电路 ＭＯＳ电阻型单端压于夺振荡器电路如图２（ａ１所示，电路［作原理 是通过电压控制每一级输出端串联的ＭＯＳ管的导通电阻，进而充放 电常数，达到改变输出频半的目的。这种电路的优点足输｝ｂ电Ｊ土摧 ｆｌｌ＋ｒ，ｏ，ｃ￣ ｌ 满足Ｊ 巴克豪森原则。 问题。义献【Ｉ３】ｌｆ］介绍了常见的压控环形振荡器结构。 （１—２） 幅大，缺点是 控制电 很小时，ＭＯＳ管截止，电路不起振。 电流饥饿型 端压控振荡器电路图如图２（ｂ）所示，电路工作原 理是通过改变反相器的 电流源的偏置电压，来控制允放电的电流 进Ｉ币计算得到每级增益 ｏ。理论上，这样设计的环形振荡器就 当设计‘的环路可以起振之后，就需要考虑如何改变振荡频率的 结构最简 的一种压控环形振荡器是 反相器链构成的单端压 控振荡器。其优点是可调频率范同很宽，电路面积小，全数字电路 路结构，易ｊ 标准化ｌＬ殳计。其缺点足工作频率低，噪声人。这种电 路压控频率的方法有：ＭＯＳ电阻型 端压控振荡器、电流饥饿型 端压挣振荡器、可变负载型单端压控振荡器等。 Ｖｃｔｒ 尺小，到达改变输出频率的Ｈ的。这种电路的优点是可以灵活的改 变输出频率。 可变负载型单端雎控振荡器电路如图２（ｃ１所尔，电路ｌ 作原理与 ＭＯＳ电阻型单端压控振荡器类似，它通过将¨Ｉ『控负载从 联 环路中改 为并联在环路每个反相器的输 端，避免了对最大振荡频 誊的影响。 在实际应用中可以根据情况选择不同的的振荡电路。 参考文献 【１】殷万君基于温度的ｒ）Ｉ ＡＭ刷新时钟产生电路设计ＩＩ）１西南交 通大学，２０１４ ｆ２】陈永洁，刘忠，危长明，王守军．低相位噪声ＣＭＯＳ．￣，形压控振荡 器的研究与设计［ＪＩ．微电子学，２（）（） ）６） ．李天望．曾晓军．良１Ｖ ２．５ＧＨｚｆ￣．，，．，ａ４－，・嚣设计…半导体 学报，２ｏ０３（０１） （ａ）ＭＯＳ电阻型单端压控振荡器 表文为２…５年四川信息职业技术学院院级科学项目智能密码锁的研究成果 ・ｌ３６・屯早世界
