VCOのはなし

VCOとは
[Voltage Controlled Oscillator]電圧制御発振器のことです。周波数を可変する機器には必須で、テレビ・ラジオ・携帯・DVDレコーダーなどほとんどの電子機器で使われています。
ハード的には
ICチップになったものや、金属製ケースに入った物など市販品のものは外部から雑音が混入しないような電気的シールドが施されています。部品として入手できるのは数10MHzから数GHzまでで、PLLユニットと組み込まれたモジュールになっているものも多いです。
　VCOを使う上で最も重要な点は第１に電源があげられます。ノイズの少ない電源によってVCOの位相雑音も少なくすることが出来ます。しかしながら雑音が少ないだろうと、安定化電源ICを使うと思いの外ノイズが多いことがあります。やはり内部で増幅率の高いアンプを使っていたりするので内部雑音が大きい点が原因です。その点ではトランジスタを1つ使ったリップルフィルター型の電源回路が使われます。比較的大容量のコンデンサーを使ったり、OSコンみたいな内部抵抗が少ない物を使って電源インピーダンスを下げるのも効果的です。
　第２に外部からの電磁的・静電的・物理的影響です。VCOの共新回路はコイル（ストリップライン）やコンデンサからななり、温度による膨張・振動による周波数変動、磁界・電界による雑音をうけやすいのでそれらから物理的に離す必要があります。
　対策としてはアルミケース等に入れたり、デジタル回路と近い場合は電源・GNDパターンを工夫したり、基板を別にするなどの工夫をして高性能を実現します。
ソフト的には
VCOの周波数範囲に注意します。通常可変範囲が狭いので、広帯域の周波数を切り替える場合はVCOを複数使って切り替えたりVCOの共新回路の値を切り替えるようなハードが必要になりますので、仕様とほしい範囲を確認することが必要です。VCOの特性として周波数が低いあたりはコントロール電圧の変化が少ないので比較的早く切り替わりますが、周波数が高い付近は電圧が高く、変動電圧が大きいのでロック外れや、ロックするのに時間がかかる場合があるので、周波数によってのロックの安定性もチェックする必要があります。