ISE Lab. 2-1

VCO

図1に、電圧で周波数が変化する電圧制御発振器(VCO)の例を示す。M1, M2はインバータ（NOT回路）を構成し、これを5段縦続接続してリングオシレータを構成している。このインバータは、入力電圧Vcによって制御される電流源M3, M4に接続されている。M1, M2のドレイン電流がVcによって変化するため、遅延時間が変化し、リングオシレータの周波数も変化する。PLL(Phase-Locked Loop)の発振器として使用できる。単体では周波数安定性がよくないが、Vcに信号入力すれば、簡単なFM(Frequency Modulatiom)発振器としても動作する。

VCO
図1　VCOの回路図

表1　回路定数

VDD CL

3.3V 1fF

VDD	CL
3.3V	1fF

表2　MOSFET寸法

L (m) W (m) AD (m²) AS (m²)

n-ch MOSFET 0.35u 1.2u 1.5p 1.5p

p-ch MOSFET 0.35u 2.4u 3.0p 3.0p

	L (m)	W (m)	AD (m²)	AS (m²)
n-ch MOSFET	0.35u	1.2u	1.5p	1.5p
p-ch MOSFET	0.35u	2.4u	3.0p	3.0p

[注意点]

p-ch MOSFETのB端子はVDDに、n-ch MOSFETのB端子はGNDに接続すること
MOSFETのゲートから基板端子に配線が突き抜けるように描かれているのは、MOSFETのゲート端子が右側のMOSFETのゲート端子と接続されていることを表している
Vc の直流バイアス点は、+1.0V 程度である
.IC VOUT=3.3V （VOUTの初期値を、3.3Vに設定）行をSPICE入力ファイルに記述すること。これにより、最初から発振が観測できる

図2　PLL(Phase-Locked Loop)の中での使用法

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