无线通信系统市场需求的快速膨胀,推动了射频CMOS技术的飞速发展。作为无线通信系统中的重要模块,压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator，VCO)不仅为收发机提供稳定的本振信号,还可以产生整个电路所需的时钟信号。衡量压控振荡器性能优劣的最重要的参数是相位噪声,它决定着收发机系统的灵敏度、输出信号的完整性和能够处理的信号范围。随着宽带通信技术的发展,系统对本地振荡信号源的要求也越来越高,要求输出信号覆盖频率宽、相位噪声低、器件尺寸小、温度稳定性高、可靠性高和成本低等。　　本课题设计的压控振荡器应用在数字电视机顶盒里的高频调谐器芯片中,系统架构采用一次变频结构方案。为了兼顾相位噪声和调谐范围的要求,使得相关电路元件的设计规格能够较为宽松的实现,该系统把宽的接收频带依次划分为3个波段:VHFL、VHFH和UHF,然后分别进行设计。每个VCO能够单独工作,再通过数位控制电路在不同波段之间进行切换。　　论文首先简单介绍了本课题的研究背景、现状和目前面临的主要问题,列举了目前研究比较热门的电感电容交叉耦合振荡器的类型和常用的优化方法,比较了不同类型振荡器的性能特点,接着分析了相位噪声的相关概念和主要理论以及优化相位噪声常用的方法。在此基础上提出了本课题的设计目标和具体实现方案,即利用LC互补交叉耦合MOS管作为振荡器的核心电路,通过调节PMOS和NMOS管的宽长比来优化振荡器的相位噪声,并采用外围电路保证振荡器始终稳定地工作在所需要的状态。该振荡器系统中包含有振幅检测电路、幅度比较器电路、电荷泵电路和偏置电路等。　　论文基于Mentor Graphics公司的IC_Station和Eldo_RF软件设计平台,采用Chartered0.35um CMOS工艺,对所设计的压控振荡器进行了系统仿真和分析验证,最后进行了系统的版图设计。仿真结果表明,该压控振荡器的主要性能指标(包括相位噪声、功耗、振荡幅度等),已经能够达到设计指标。