近几年无线通信系统的蓬勃发展推动了低成本、低功耗CMOS无线收发机的研究与开发。压控振荡器作为无线收发机的重要模块，它不仅为收发机提供稳定的本振信号，还可以倍频产生整个电路所需的时钟信号。它的相位噪声、调节范围、功耗对无线收发机的性能有很大影响，因而如何设计一个高性能的压控振荡器已经成为模拟集成电路设计的一个重要课题。本文系统而且深入地讲述了压控振荡器的基本原理和实现方法，特别是对于提高振荡器性能的关键技术进行了广泛而且深入的研究。首先，简单介绍了本课题研究的背景以及振荡器发展的历史和现状，阐述了振荡器的两种基本理论。同时针对于环形振荡器和电感电容振荡器，列举了几种常见的振荡器拓扑，给出了它们的电路结构，并对它们特性做出了分析和比较。其次，介绍了CMOS工艺电感和可变电容的物理模型，对平面螺旋电感各个寄生参数进行了计算，提出几种提高电感品质因数的方法，介绍了几种常见的变容管，并从仿真的角度比较其调谐特性。接着，介绍了压控振荡器中的重要性能参数—相位噪声，对其产生机理进行了深入的探讨，对相位噪声的两种理论模型—线性时变模型和线性时不变模型进行了分析和概括，通过理论上的分析得到降低相位噪声的几种方法。最后，从应用的角度出发，设计了一个能用在2.4GHz ISM频段的电感电容振荡器。该振荡器采用互补交叉耦合的对称结构，变容器采用反型的MOS管，电感选用容易实现的方形平面螺旋电感，并对其Q值进行了优化。结果表明，在1.8V的工作电压下，振荡器的工作频率为2.4GHz，调谐范围为13.7％，在偏离中心频率100kHz处的相位噪声为-104.8 dBc／Hz。最后使用FOM值(优值，用来比较振荡器的相位噪声和功耗的综合指数)与有关文献上类似的设计做比较，可以发现本文设计的压控振荡器有很好的综合性能，能够利用在无线局域网中的射频收发机中。