Basic experiment of VXO ( Which is better TR or FET )
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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