8.2.2 LC振盪器
LC振盪器是調諧振盪器的一個例子。環形振盪器使用有源放大器級來提供環路不穩定性所需要的180°相移，調諧振盪器向反饋環路中插入調諧（諧振）電路來提供相移。在LC振盪器的例子中，諧振是由一個並聯的LC電路實現的。
一個簡單的LC振盪器如下圖(a)所示，其小訊號差分半邊電路如下圖(b)所示：
\(R_0\)建模了電晶體的輸出阻抗，以及電導/或電容上的損失。注意類似於之前一級環形振盪器，在一級中並聯RC網路只能提供90°的相移，導致其處於穩定。上圖中的二階LC電路提供了振盪器所需要的額外相移。電導為電晶體的柵極和漏極提供了直流偏置確保其處於飽和。振盪器的頻率是LC的自由諧振頻率：
在諧振時，LC電路有著無限大的阻抗。在這個頻率上，電路簡化到只有\(R_0\)與跨導器並聯，等效為\((R_0||-1/g_m)\)如果這個負阻抗大於\(R_0\)，一旦電路啟動，振盪器在\(f_0\)的幅度以指數上升。但是，如果\(R_0\)大於\((1/g_m)\)，那麼響應會衰減，電晶體不會起振。因此，為了確保起振，電晶體的尺寸和偏置需要被調節以確保：
小訊號分析從啟動開始應用，並且在推導起振條件時很有用，但是起振之後隨著擺幅的增大這個模型變得不準確（因為振盪器的輸出幅度超出了小訊號分析的範圍）。
這個LC諧振電路的實現對於整合LC振盪器至關重要。電容一般是多個電容的組合，並且要可變以供\(f_0\)的修調，可能直接使用串聯的金屬-金屬電容用開關控制來實現\(f_0\)的粗略修調。CMOS電感由螺旋互聯的金屬組成，如下圖所示：
其電導值一般被限制在幾\(nH\)，因為每邊只有幾百\(\mu m\)——相比分立器件電導而言非常小，因為它們的很小的物理尺寸以及現代CMOS製造工藝的限制使得不能使用磁芯。電感的模型類似上圖(b)所示，除了所需要的電感\(L\)以外，必須考慮到地的寄生電容以及電阻損失。
一些可能會影響設計者是否採用環形振盪器或LC振盪器的因素有：環形振盪器的工作頻率取決於環路\((8.2.4)\)的頻率響應。作為結果，其可以透過改變偏置在很大的範圍內改變頻率。相反，LC振盪器的諧振頻率\((8.2.7)\)只能夠透過改變被動元件的值來調整，使得其很難實現大的修調範圍。但是，LC振盪器對於電晶體偏置改變的不敏感性意味著其具有更好的穩定性（因此時鐘抖動也更小），相比環形振盪器其收到溫度和電源電壓變化的影響也更小。當頻率在靠近電晶體最大頻率\(f_T\)工作時，環形振盪器的功耗會非常大，因為環形振盪器的每一級都需要以非常高的頻寬工作。因此LC振盪器在頻率需要推到給定CMOS工藝的極限時會是一個更好的選擇。但是在低頻時，LC振盪器電路的面積會遠大於環形振盪器，而事實是大部分應用的工作頻率都在\(1GHz\)及以下。最後，環形振盪器在上電後的起振速度一般會快於LC振盪器。總而言之，LC振盪器在高工作頻率或者高頻譜純淨度需求的場景下更受歡迎；而環形振盪器在面積和調頻範圍上更具優勢。