LCVCO设计-NMOS_ONLY和CMOS结构比较

NMOS_Only和CMOS结构比较

差分输出信号幅度：

效率：  

NMOS结构，满摆幅A=2VDD  

差分输出信号幅度：

效率：  

CMOS结构，满摆幅A=VDD；
对应本项目中NMOS Only结构，电源为0.6V，如果修改为CMOS结构，电源为0.9V，相同输出摆幅下两者效率

仅在满摆幅的时候，效率相等，小于满摆幅时，CMOS结构的效率更高。
其他对比：

• 相同偏置电流和LC tank（Rp）情况下，CMOS结构可以达到更大的摆幅，更好的相噪和效率；
• 当CMOS结构和NMOS Only结构同时达到各自最大摆幅时，NMOS Only结构有更好的相噪。  
  
  
  
  CMOS和NMOS结构的仿真Efficiency vs. Vrms曲线如下所示，CMOS满摆幅时的V_rms=0.9÷√2≈0.636V，NMOS满摆幅时的V_rms=1.2÷√2≈0.848V，此时两种结构对应的效率相等，约63%；相同摆幅下，CMOS结构效率更高。  
  

①两者各自满摆幅：

CMOS满摆幅900mV时，Ibias为7.2mA，谐振频率8.021GHz，此时的对应的相噪为  

NMOS满摆幅1.2V时，Ibias为18.63mA，谐振频率7.968GHz，此时的对应的相噪为  

②相同摆幅：

相同摆幅900mV下，CMOS和NMOS的谐振频率分别为8.021GHz和7.97GHz，效率分别为63%和48.3%，相噪对比如下  

参考文献

[1] Radio Frequency Integrated Circuits and Systems, Hooman Darabi.