一種適用于LED驅動(dòng)電路的壓控振蕩器的設計

M1和M2管工作時(shí)分別產(chǎn)生電流IM1和IM2，兩電流之和IA為電流鏡的輸入電流。

式中μn為溝道載流子的遷移率，Cox為單位長(cháng)度柵氧化層電容，VBIAS心為一基準電壓。
電容C1的充電電流為IC，對于一恒定的充電電流，由于電容電壓不會(huì )產(chǎn)生突變，所以C1上的電壓會(huì )隨時(shí)間線(xiàn)性上升。當C1上的電壓高于VH時(shí)，D觸發(fā)器的R端置1，則Qn為1，因此VOUT也為1，而M3管開(kāi)啟，電容C1上的電荷開(kāi)始通過(guò)R2、M3到地放電，則C1上的電壓開(kāi)始下降，當C1上的電壓低于VL時(shí)，D觸發(fā)器的S端置1，VOUT為0，M3管截止。IC繼續給電容C1充電，C1上的電荷增多，繼而電壓上升。如此反復，VOUT端為高電平為1，低電平為0的方波。
IC·ton=C1·(VH-VL) (5)
ton為電容充電時(shí)間，即M3管導通時(shí)間。
由于IC相對于電阻R2和M3組成的通路的放電電流要小的多，所以放電時(shí)忽略IC對電容的充電作用。
根據零輸入響應電容電壓的公式

當VIN為0時(shí)，VCO依然有頻率輸出因為VBIAS會(huì )使M2常開(kāi)，所以電流IA始終不會(huì )為0。IM6，IM7，IM8分別為IA的鏡像電流，而IC=IM6+IM7 +IM8，所以IC也應為電流IA的鏡像，數字信號VA與VB控制著(zhù)M4和M5的開(kāi)啟和關(guān)斷，從而控制電容充電電流IC的大小，繼而改變VCO的輸出頻率。
調節線(xiàn)性度是描述壓控振蕩器的增益的穩定性。因為壓控振蕩器的增益直接與鎖相環(huán)系統的穩定性相關(guān)，所以必須保證在整個(gè)調節范圍內有高的線(xiàn)性度、若是KVCO變化大則會(huì )導致鎖相環(huán)的失鎖，VCO的輸出只為高電平或是低電平。
在M1加上R1是為了引入負反饋，使IM1隨VIN的變化更線(xiàn)性。一般R1越大線(xiàn)性度越好。由于版圖面積和系統要求，R1一般選擇在幾百千歐左右。因為IM是uA級，所以公式(2)可簡(jiǎn)化為
IM1≈(VIN-VTH)／R1 (8)
在電路設計中，使時(shí)間常數τ盡量小，則相對于充電時(shí)間，放電時(shí)間可忽略、所以
f≈l／ton (9)
因此頻率f與VIN成線(xiàn)性關(guān)系