MOS 变容管的射频压控振荡器及国产化替代推荐
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一、 MOS 变容管
将 MOS 晶体管的漏， 源和衬底短接便可成为一个简单的 MOS 电容，其电容值随栅极与衬底之间的电压 VBG 变化而变化。 在 PMOS 电容中， 反型载流子沟道在 VBG 大于阈值电压绝对值时建立， 当 VBG 远远大于阈值电压绝对值时， PMOS 电容工作在强反型区域。 另一方面， 在栅电压 VG大于衬底电压 VB 时， PMOS 电容工作在积累区， 此时栅氧化层与半导体之间的界面电压为正且能使电子可以自由移动。 这样， 在反型区和积累区的 PMOS 电容值 Cmos 等于 Cox（氧化层电容）。在强反型区和积累区之间还有三个工作区域： 中反型区， 弱反型区和耗尽区。 这些工作区域中只有很少的移动载流子， 使得 Cmos 电容值减小（比 Cox 小）， 此时的 Cmos 可以看成 Cox 和 Cb 与 Ci 的并联电容串联构成。 Cb 表示耗尽区域电容的闭环， 而 Ci 与栅氧化层界面的空穴数量
变化量相关。 如果 Cb（Ci） 占主导地位， PMOS 器件工作在耗尽（中反型）区； 如果两个电容都不占主导地位， PMOS 器件工作在弱反型区。 Cmos 电容值随 VBG 变化的曲线如图 2-1 所示。
二、反型与积累型 MOS 变容管
通过上面的分析， 我们知道普通 MOS 变容管调谐特性是非单调的，目前有两种方法可以获得单调的调谐特性。
一种方法是确保晶体管在 VG 变化范围大的情况下不进入积累区， 这可通过将衬底与栅源结断开而与电路中的直流电压短接来完成（例如， 电源电压 Vdd）。
很明显反型 MOS 电容的调谐范围要比普通 MOS 电容宽， 前者只工作在强， 中和弱反型区， 而从不进入积累区。更好的方法是应用只工作在耗尽区和积累区的 MOS 器件， 这样会带来更大的调谐范围并且有更低的寄生电阻， 即意味着更高的品质因数，
原因是其耗尽区和积累区的电子是多子载流子， 比空穴的迁移率高约三倍多。 要得到一个积累型 MOS 电容， 必须确保强反型区， 中反型区和弱反型区被禁止， 这就需要抑制任何空穴注入 MOS 的沟道
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