CMOS 环振荡器在临界性附近的耗散与波动

我们分析了一种在相位一致电压振荡临界点附近的CMOS环振荡器的热力学一致模型。对于驱动电压接近临界值的情况，我们推导出在热力学极限下，振荡转变背后单骨分叉的normal form。借助该normal form，我们确定相位和�幅动力学，证明在拥有超过三个反相器的环振荡器中，振荡态的熵耗散会减小。这些发现最终导致一种稳定性-耗散关系，将观察到的耗散减小与振荡态局部稳定性增加相联系。接下来，我们通过一种随机化的normal form来表征�幅和相位在临界电压附近的有限尺寸波动。我们证明，在转临界点附近，有限尺寸波动在任意系统规模下仍然重要，导致即使在临界电压以下也会出现振荡。我们进一步表明，这些噪声诱导的振荡具有异常短的去相干时间，其随系统规模的标度在临界远离的情况下呈亚线性，这与远离临界时的行为不同。