2 电路设计
2．1 片上电感L的选取
    相位噪声与Q值平方成反比关系，LC谐振回路的Q值越高，VCO相位噪声越小。片上电容的品质因数比片上电感大很多，因而LC谐振回路的品质因数主要取决于片上电感。由于片上电感和硅衬底之间存在耦合电容，能量将被耦合至衬底中，导致能量损耗，因此极大降低了片上电感的品质因数Q值。片上电感Q值可通过测量电感的Y参数获得：
   
    TSMC 90nm 1P9M 1．2V RFCMOS工艺的片上电感为铜金属八边形平面螺旋电感，制作在P型衬底上。为降低电感与衬底间的氧化层电容，减小高频损耗，通常使用工艺中最厚的顶层金属制作电感。TSMC 90nm 1P9M 1．2VRFCMOS库中的片上电感采用Ultra Thick Metal工艺，位于顶层金属M9层，共分三种类型：标准型(STD)电感、对称型电感(SYM)和带中心抽头的对称型电感(SYMCT)，可调节的参数包括电感金属线宽度w、电感金属线圈数nr和电感内直径rad。为获得更高的品质因数，应取最大的金属线宽w，以减小寄生电阻。对不同规格的电感进行S参数的扫描仿真，经计算比较后，最终采用尺寸为w=15 μm，nr=3，=90 μm，感值L=1．43nH的SYM电感，在振荡频率2．5GHz处，其Q值约为14．9。
2．2 负阻RFMOS管的选取
    RFPMOS和RFNMOS对管构成负阻单元，提供维持振荡所必须的能量。由式(1)～(3)可知，W／L必须足够大以确保起振。当gmp=gmn时，输出波形具有最好的对称性，可有效抑制1／f噪声的上变频。由于电子的迁移率是空穴的2～3倍，故RFPMOS管和RFNMOS管的W／L比应在2～3之间。为降低振荡器功耗，并减小MOS管的寄生电容，RFNMOS管应取工艺允许的最小尺寸，即nr×l×w=11×0．1μm×1μm。仿真结果表明，RFPMOS管尺寸取RFNMOS管的3倍时，输出波形具有最好的对称性。
2．3 固定电容Cfix和可变电容Cv的选取
    选取库中参数为ff=32．8gm，wt=20μm 容值Cfix=1．046pF的MIM固定电容。考虑到工艺误差和外界温度的影响，VCO频率调谐范围应留有一定裕度。经比较后采用库中参数为br=8，gr=7的1．2VN阱RFMOS变容管。仿真显示，VCO的工作频率在2．44～2．59GHz范围内变化，完全覆盖IEEE 802．b／g通信标准的频率范围。
2．4 偏置电流Ibias
    l／f噪声的上变频噪声对尾电流源影响最为显著，由于PMOS管比NMOS具有更低的l／f噪声，因此本设计采用PMOS尾电流源，PMOS管参数设置为fingers×l×w=5×1μm×100μm。
    电流限制区的Itail与相位噪声关系如下
   
    故Itail越大，相位噪声越低。但Itail增大到一定程度后将进入电压限制区，输出摆幅被钳制在Vlimit，对相位噪声的改善将没有任何意义。因此，Itail存在一个对应最小相位噪声的优化值，位于电流限制区与电压限制区临界处。在对功耗和相位噪声进行折衷考虑后，电流源Ibias值定为1．8mA。
2．5 噪声滤除
    为进一步滤除VCO输出中的高次谐波，在RFPMOS负阻管与地端之间接对称型电感Lf，其参数取值为w=3，nr=6，rad=90。