在實際的動態電路調整系統中，系統的負載電路是將來 IC 設計時，依實際應用需 求而產生的數位邏輯電路，並藉由操作在次臨界電壓下的數位邏輯電路所產生的電流消 耗，做為交換式電容電壓轉換器上的電流負載。在此處我們使用一組十六位元的漣波進 位加法器（Ripple Carry Adder； RCA）、三十二位元的線性反饋位移暫存器（Linear Feedback Shift Register； LFSR）以及十七位元的Ｄ型暫存器作為動態電路調整系統的 負載電路，用來模擬將來可能實際應用的數位電路。如圖 3-11 所示，由線性反饋位移 暫存器產生的三十二元位輸出作為十六位元漣波進位加法器的輸入，並由十七位元的Ｄ
OUT Voltage control input
Number of delay cell = N
型暫存器儲存加法器的運算結果。其中十六位元漣波進位加法器所產生的最長延遲路徑，
也就是壓控環型振盪器所要複製的關鍵路徑(Critical Path)。
圖 3- 11 負載電路 線性反饋位移暫存器
線性反饋位移暫存器 線性反饋位移暫存器
線性反饋位移暫存器（（（（Linear Feedback Shift Register；；；； LFSR））））
線性反饋位移暫存器是由移位暫存器(Shift Register)與互斥或閘(Exclusive Or)所組 成的，移位暫存器的輸入位元是由上一次移位暫存器的狀態經一線性函數轉換後所產生 的，也是就移位暫存器的某些位元經由互斥或閘的運算之後，輸入至移位暫存器的輸入 端，如圖 3-12 所示。線性反饋位移暫存器可以產生偽隨機訊號(Pseudo-Random Bit Sequence; PRBS)的輸出，但移位暫存器的初值不可為零，若初值為零則會使線性反饋位 移暫存器鎖住(Locked-Up)，訊號將不再改變。我們可以利用三十二位元的線性反饋位移 暫存器所產生的隨機訊號作為十六位元加法器的輸入訊號。
32-bit LSFR
A
B
SUM[16:0]
Q[31:0]
D Q
DFF SUM
Q[15:0]
Q[31:16]
CLK
16-bit 加法器
32
圖 3- 12 三位元線性反饋位移暫存器
線性反饋位移暫存器若經過適當的選擇回授位元，則最大可產生2 − 1筆隨機序列，
之後便不斷重復，若回授位元選擇不當則會產生較少的隨機序列數量。可以將被選擇到 的回授位元以回授多項式(Feedback Polynomial)表示，如圖 3-12，當回授多項式為 {|+ {9+ 1時，可產生最多組的隨機序列。且若要產生最多組數量的隨機序列，其回授 位元數量的選擇必為偶數、只有在回授位元數量為二或四時才會產生最多組數量的隨機 序列，且可產生最多數量的隨機序列的回授多項式可能不只一組。表格 3-3 列出可產生 最大隨機數列數量的回授位元，即回授多項式表示表。
CLK
D Q
DFF
D Q
DFF
D Q
DFF
Feedback polynomial = X3 + X2 + 1
X3 X2
X1
初值為 011 之 LSFR X1 X2 X3 S0 = 0 1 1 S1 = 0 0 1 S2 = 1 0 0 S3 = 0 1 0 S4 = 1 0 1 S5 = 1 1 0 S6 = 1 1 1 S7 = S0 = 0 1 1
表格 3. 3 Taps for Maximum-Length LFSR Counters
n 回授位元 n 回授位元 n 回授位元 n 回授位元
3 3,2 28 28,25 53 53,52,38,37 78 78,77,59,58
4 4,3 29 29,27 54 54,53,18,17 79 79,70
5 5,3 30 30,6,4,1 55 55,31 80 80,79,43,42
6 6,5 31 31,28 56 56,55,35,34 81 81,77
7 7,6 32 32,22,2,1 57 57,50 82 82,79,47,44
8 8,6,5,4 33 33,20 58 58,39 83 83,82,38,37
9 9,5 34 34,27,2,1 59 59,58,38,37 84 84,71
10 10,7 35 35,33 60 60,59 85 85,84,58,57
11 11,9 36 36,25 61 61,60,46,45 86 86,85,74,73
12 12,6,4,1 37 37,5,4,3,2,1 62 62,61,6,5 87 87,74
13 13,4,3,1 38 38,6,5,1 63 63,62 88 88,87,17,16
14 14,5,3,1 39 39,35 64 64,63,61,60 89 89,51
15 15,14 40 40,38,21,19 65 65,47 90 90,89,72,71
16 16,15,13,4 41 41,38 66 66,65,57,56 91 91,90,8,7
17 17,14 42 42,41,20,19 67 67,66,58,57 92 92,91,80,79
18 18,11 43 43,42,38,37 68 68,59 93 93,91
19 19,6,2,1 44 44,43,18,17 69 69,67,42,40 94 94,73
20 20,17 45 45,44,42,41 70 70,69,55,54 95 95,84
21 21,19 46 46,45,26,25 71 71,65 96 96,94,49,47
22 22,21 47 47,42 72 72,66,25,19 97 97,91
23 23,18 48 48,47,21,20 73 73,48 98 98,87
24 24,23,22,17 49 49,40 74 74,73,59,58 99 99,97,54,52
25 25,22 50 50,49,24,23 75 75,74,65,64 100 100,63
26 26,6,2,1 51 51,50,36,35 76 76,75,41,40 101 101,100,95,94
27 27,5,2,1 52 52,49 77 77,76,47,46 102 102,101,36,35
資料來源：[15]
漣波加法器 漣波加法器 漣波加法器
漣波加法器（（（（Ripple carry adder；；；； RCA））））
漣波加法器是由全加器(Full Adder)串接而成，全加器可以用圖 3-13 的方式來完成。
由全加器的 CO(Carry Out)端串接至下一及全加器的 CI(Carry In)端即完成漣波加法器，
圖 3-14 為四位元漣波加法器。
34