ＶＸＯの基礎実験（トランジスターとＦＥＴどちらが良いかというテーマ）
I receivrd the new thema for my experiment from the reader(= JH5TBS)of this page. The thema was that " Which is better for VXO , transistor or FET?". I made the two types of VXO indicated on upside. And I examined about 1.Output power 2.Stability for the change of frequency 3. Stability for time 4.Stability for Vcc 5. Stability for temperature 6. Stability for load (RL).
ＪＨ５ＴＨＳ，益田さんから、「ＶＸＯにはトランジスターとＦＥＴで、どちらが良いか」という課題をいただきましたので、実験してみました。上の図の様にトランジスターとＦＥＴでそれぞれＶＸＯを作って、スイッチのオンオフで約０．３％の周波数変化が得られるようにＦＣＺ３．５のコイルを調節して、１．出力電力、２．周波数切り替えに伴う出力の変動、３．時間的周波数安定、４．電源電圧に対する周波数安定，５温度に対する周波数安定、６．負荷の変動に対する周波数安定を計ってみました。
Ａ．トランジスターＶＸＯ:Transistor VXO
１．出力電力 Output power ：２７ｍＷ（４７オーム負荷に 47ohm load １．９Ｖｃーｐ）
２．周波数切り替えに伴う出力の変動 Stability for the change of frequency：
ＳＷ−ＯＦＦ：１０．６２３９５ＭＨｚ：１．９Ｖｃ−ｐ
ＳＷ−ＯＮ：１０．５９３０８ＭＨｚ：１．９Ｖｃ−ｐ
結果変動無し。Good stability
３．時間的周波数安定 Stability for time
電源投入から５秒後 5 second from power ON ：１０．５９３６３ＭＨｚ
電源投入から１分後 1 minutes from power ON：１０．５９３５４ＭＨｚ
ｄＦ＝９０Ｈｚ／min
４．電源電圧に対する周波数安定 Stability for Vcc
電源電圧 Vcc１２Ｖ：１０．５９３５３ＭＨｚ
電源電圧 Vcc０９Ｖ：１０．５９４９３ＭＨｚ
ｄＦ＝１４００Ｈｚ／３Ｖ＝４６６Ｈｚ／Ｖ
５．温度に対する周波数安定 Stability for temperature
室温１５度 15℃：１０．５９３６４ＭＨｚ
暖めた後４０度４０℃：１０．５９０６４ＭＨｚ（ドライヤーで１分加熱;warm by hair drier for one minute）
ｄＦ＝３０００Ｈｚ／２５ＤＥＧ＝１２０Ｈｚ／ＤＥＧ
６．負荷の変動に対する周波数安定 Stability for load (RL).
ＲＬ＝４７ohm：１０．５９３６９ＭＨｚ
ＲＬ＝２３ohm：１０．５９１４５ＭＨｚ
ｄＦ＝２２４０Ｈｚ／２３ohm=95Hz/ohm
B．ＦＥＴ−ＶＸＯ ( 2sk125 is junction FET made by SONY )
１．出力電力 Output power：２４ｍＷ（４７オーム負荷に 47ohm load １．５Ｖｃーｐ）
２．周波数切り替えに伴う出力の変動 Stability for the change of frequency：
ＳＷ−ＯＦＦ：１０．６２４３５ＭＨｚ：１．５Ｖｃ−ｐ
ＳＷ−ＯＮ ：１０．５９３０６ＭＨｚ：１．5Ｖｃ−ｐ
結果変動無し:good stability。
３．時間的周波数安定 Stability for time
電源投入から５秒後 5 second from power ON ：１０．５９３８４ＭＨｚ
電源投入から１分後 1 minutes from power ON：１０．５９３６７ＭＨｚ
ｄＦ＝１７０Ｈｚ／min
４．電源電圧に対する周波数安定 Stability for Vcc
電源電圧 Vcc１２Ｖ：１０．５９３９１ＭＨｚ
電源電圧 Vcc０９Ｖ：１０．５９４８３ＭＨｚ
ｄＦ＝９２０Ｈｚ／３Ｖ＝３０６Ｈｚ／Ｖ
５．温度に対する周波数安定 Stability for temperature
室温１５度 15℃：１０．５９３９１ＭＨｚ
暖めた後４０度 ４０℃：１０．５９２４７ＭＨｚ（ドライヤーで１分加熱）
ｄＦ＝１４４０Ｈｚ／２５ＤＥＧ＝５８Ｈｚ／ＤＥＧ
６．負荷の変動に対する周波数安定 Stability for load (RL).
ＲＬ＝４７ohm：１０．５９３８０ＭＨｚ
ＲＬ＝２３ohm：１０．５９２６７ＭＨｚ
ｄＦ＝１１３０Ｈｚ／２３ohm=４９Hz/ohm
まとめの比較
０．能動素子-------------------------------------------------------ＴＲ---------------ＦＥＴ
１．出力電力----------------------Output power----------------------27mW-----------24mW
２．周波数切り替えに伴う出力の変動---Stability for the change of frequency---安定 Good-------安定 Good
３．時間的周波数安定---------------Stability for time-------------------90Hz/min-------170Hz/min
４．電源電圧に対する周波数安定------Stability for Vcc--------------------466Hz/V--------306Hz/V
５．温度に対する周波数安定----------Stability for temperature-------------120Hz/deg-------58Hz/deg
６．負荷の変動に対する周波数安定----Stability for load(RL).-----------------95Hz/ohm-------49Hz/ohm,
We, Japanese say in such a case that "The result was 50 steps and 100 steps". FET is better than transistor on the stability of temperature.Transistor is better than FET on the stability of time.But this data is only one sample.Anyway you must stabilize the Vcc when you make the VXO. Frequency changes when the load changes. Therefore you should use sutable buffer amplifire if you changes the load of VXO on the transmitter and receiver.
結果は上に示した様にトランジスターもＦＥＴもどちらもいわゆる「５０歩１００歩」です。
時間的にはトランジスターがやや安定、温度に対してはＦＥＴが安定です。
しかしＮ＝１のデーターですので、あまり鵜呑みにしないで下さい。
それよりもいずれにしろ、電源電圧に対して思いのほか変動が大きいと感じました。
ＶＸＯの電源はくれぐれも、安定化願います。
また、負荷変動にも反応するので、送信時と受信時でＶＸＯにとっての負荷が変わる様な使い方の時は、適当なバッファーアンプが必要です。
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