文献综述(或调研报告)：
近年来，随着个人移动通讯的飞速发展，射频和无线市场倍受关注。射频压控振荡器（VCO，Voltage Controlled Oscillator）是频率产生源不可缺少的组成部分，作为锁相环、频率综合时钟恢复等电路的关键模块，广泛用于手机、卫星通信终端、基站、雷达、导弹制导系统、军事通信系统、数字无线通信、光学多工器、光发射机等电子系统中，对电子系统的性能、尺度、重量和成本都有着决定性的影响，是RF电路设计与集成的一个难点。
由于大多数应用都不只需要单一频率的振荡信号，而希望振荡频率是可以调节的，因此压控振荡器（VCO）应运而生。
鉴于以上原因，最近几年，学术界在关于VCO的研究上投入了大量精力，并已经取得了一定的进展，使得人们在理论上对VCO理解的更加深入的同时，在其优化设计上也取得了值得注意的进步。
CMOS工艺的压控振荡器是现在的研究热点之一。因为集成电路尺寸正在不断地减小，由早期的cm、mu;m到现在的nm级，体现的特征就是集成电路占用的空间越来越小，功耗越来越低，性能越来越高等优点，使得集成电路的技术产品在电子产品市场上占有很大的一部分，甚至渗透到人们各个方面的生活当中，家用电器、媒体娱乐、通信工具等都无法离开集成电路。然而正是由于其特征尺寸的不断减小，也给压控振荡器的设计带来了新的问题和新的挑战，对压控振荡器的研究也会越来越引起人们的注意。
上世纪初，发明了电子管振荡器，经Hartley改进电路设计并开发成功电子管VCO。上世纪中叶，晶体管问世并很快取代电子管成为振荡电路的有源器件。特别是变容二极管的应用对VCO的发展具有重要意义，用它可以实现VCO振荡频率的调节。这样，晶体管、变容二极管和其他无源器件就构成了分立式的晶体管VCO。这种晶体管VCO实现了振荡频率的电子调谐，这是变容二极管对VCO发展的重大贡献。与电子管VCO相比较，晶体管VCO具有电子调谐、体积小的特点。到了1980年，混合集成的VCO组件和单片集成的VCO出现了。这两种新技术对VCO的发展产生了重要的影响。VCO从此就开始步入现代VCO技术的发展时期。[4]
1990年SI-IC技术开发成功工作频率很高的晶体管，变容二极管和单片集成的高Q值电感器与高频电容器。这为高频硅单片集成VCO的研究与开发奠定了技术基础。人们为此展开了大量的研究与开发工作。1992年，美国大学首先报道了硅单片的研究成果。其后，的研究进入繁荣期，采用不同技术方案的硅单片相继问世。[4]
压控振荡器的主要优点
- 成本低
- 体积小
- 重量轻
- 功耗小
- 可靠性高[3]
在设计压控振荡器时，主要考虑的指标有以下几个：
- 中心频率：振荡器的最大频率和最小频率的中间值；
- 频率调节范围：这是一个很重要的指标2，当然要覆盖需要的输出频率范围，而对于环境温度的变化，频率可变范围也要留有裕量。但是，VCO的频率可变范围越宽，输出波形的噪声和失真等品质劣化的倾向越大。一个全集成的VCO所希望的调节范围由两方面决定：一是VCO应用的工作频率范围；二是在不同工艺和温度下，VCO的输出频率的改变量都要相应于控制电压的改变量，也就是说，即使是在不同的工艺和温度下，VCO的输出频率都要覆盖到某一频段，因此，一般的情况下，设计CMOS VCO的可调节频率范围是所要求的应用频率范围的两倍，来补偿工艺和温度的偏差。
- 相位噪声：相位噪声是VCO的一个非常重要的性能参数。
VCO的相位噪声对频率以及其他模块比如混频器的噪声都有很大的影响。设计时，都要求VCO的相位噪声带宽都要在PLL的相位噪声带宽内；VCO的增益对VCO的输出频率和相位噪声有很大的影响，的值越大，对从控制电压线上引入的噪声也就越敏感。因此，对相位噪声来说越小越好，但是对频率调节范围来说越大可调节的范围越大，因此在决定时，要兼顾到相位噪声和频率可调节范围。
