壓控振盪器（VCO）

壓控振盪器是這樣一種振盪器：它的輸出頻率由一個用電壓做成的旋鈕來調節。給它更高的控制電壓，它就走得更快；把電壓降下來，它就慢下來。可以想像一位歌手隨著指揮的手抬高、放低而把音調上下滑動——VCO 就是這位歌手，控制電壓就是指揮的那隻手。VCO 單獨使用時是個自由振盪器：它自己會很愜意地振盪，但確切的頻率會隨溫度、電源電壓以及製造時的運氣而漂移，所以你幾乎從不單獨信任它。

正因為如此，VCO 通常是鎖相環（PLL）裡面的那台引擎。迴路盯著 VCO 的相位與一個乾淨的參考相比如何，然後輕輕地推動控制電壓，直到兩者對齊並保持住——VCO 就成了 PLL 用來到達並鎖住目標頻率的那塊肌肉。關鍵的設計數字是 VCO 增益 Kvco，單位是赫茲（或弧度）每伏：它告訴你每加一伏調諧電壓能換來多少 MHz 的頻率。大的 Kvco 帶來寬的調諧範圍，但也讓振盪器變得神經質——控制線上每一毫伏的雜訊都會糊成頻率抖動，在輸出時鐘上表現為 jitter 和相位雜訊。

真正在做振盪的，常見有兩種風味。LC VCO 讓能量在電感和電容之間來回盪，你透過用變容二極體（varactor，一種電壓相關的電容）改變電容來調諧——它們很安靜，在射頻收音機裡很受青睞。環形 VCO（ring VCO）把奇數個類似反相器的級串成一個環，靠餓著或餵飽它們的偏置電流來讓它們加速或減速；它們體積小、在普通數位 CMOS 裡很容易做出來，主導著晶片上的時鐘產生，代價是相位雜訊更大。