压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator，简称VCO)是锁相环(PLL)频率合成器的重要组成单元，它在很大程度上决定了PLL的性能。在多种射频工艺(GaAs、SiGe、Bipolar、CMOS)中，CMOS工艺以其高的集成度，低廉的成本逐渐得到广泛的应用，因此CMOS VCO也成为当前射频研究领域的热点。宽范围调谐VCO模块是单次变频结构的数字电视调谐器专用芯片中的一个重要模块。由于该芯片要把电视输入信号(48MHz～860MHz)下变频到中频(36MHz)，所以本课题设计的VCO模块必须具有宽带，高性能等特点。由于采用数字信号控制的自动幅值控制(AAC)环路，因而是一个典型的数模混合集成电路。论文首先简单介绍了片上VCO设计国内外的发展状况，并提出了论文的设计目标，具体目标是实现一个输出频率范围为435．25MHz～899．25MHz，相位噪声为-85dB／Hz@10kHz的UHF频段CMOS压控振荡器。然后论文对VCO的基本理论，尤其是LC VCO的理论做了详细的总结，包括振荡器工作原理、VCO的振幅、VCO性能指标、VCO常用结构、变容管的相关理论等。着重介绍和分析了VCO的相位噪声理论，对流行的相位噪声的优化方法作了分析和总结。论文重点阐述了本课题的宽调谐范围的VCO的数模混合电路的实现方案，在方案中，使用片外LC谐振槽路实现宽范围频率覆盖和高Q值，并对片外LC槽路做了详细的建模。利用带尾电流控制的互补交叉耦合结构设计了VCO的核心，并利用数模混合电路实现了自动幅值控制，设计了VCO buffer。在使用Eldo-RF对电路设计分析完成之后，用IC-Station软件实现了电路的版图设计，并对版图设计中的一些要点进行了说明，譬如版图的对称性，寄生效应等。仿真结果表明，VCO的幅值，调谐范围，相位噪声等性能均达到了设计要求，且具有低功耗，整个频率范围振幅稳定等特点。