VCO的输出频率为什么会随着电源电压VDD的变化而变化？

CZR1225

最近在做VCO的设计，VCO的指标中有一个Kpush，定义为频率随电源电压VDD的变化率，单位为MHz/V，拉扎维在射频微电子一书中介绍了该指标，但是并未阐述为什么电源电压VDD变化会引起输出频率变化，VDD变化的时候导致了什么参数的变化才引起频率变化呢？希望有大神能够不吝赐教，指点小弟一番。

tsilung

VDD变化会引起可变电容两端压差的变化，从而改变输出频率

CZR1225

tsilung 发表于 2024-8-19 11:20
VDD变化会引起可变电容两端压差的变化，从而改变输出频率

纠正一下，我目前仿真的是DCO，电路中只有开关电容阵列，没有使用任何变容管，所以VDD的变化也会引起开关电容阵列的容值变化吗？应该不会吧。

CZR1225

自己顶顶顶顶，追问一句？为啥NMOS VCO的Kpush会比PMOS VCO的Kpush小一些？

lwzunique

总归要等效到f=1/(2*pi*sqrt(L*C)),要么C变，要么L变，L不变，那只有C变，C_var没有，那就C_bit有电压系数，C_bit没有电压系数，那就是Cgs，cgd，cds这些在变。

无尽的世道

负阻管的寄生电容和VDD相关，如果是VCO的话，VAR也和VDD相关

CZR1225

本人来总结了：
1、VDD变化引起频率变化的根本原因如楼下好友所说，是因为VDD变化的时候引起了TANK中电容的变化，比如MOS管的节点电容、varactor的电容，最严重的当然还是影响varactor的容值，因为VDD变化的时候其实varactor一端的直流电压也会发生变化（如果varactor单独给偏置则不会有这个问题），那么var两端的电压差会发生变化，容值也会发生变化；
2、不同拓扑的VCO kpush不一样，比如PMOS only的VCO的kpush要小于NMOS only的VCO，因为PMOS only的var连接VSSA，而NMOS only的var直接连在VDD上。