一番部品数の少ない VCO
こんなのありか！ という VCO を紹介しましょう。
これ以上少ない部品数で作る VCO は無いでしょう（たぶん）。
図１の A は 4069 の中の１つのインバータを使ったものです。 B は３つを使ったものです。
半導体のテクノロジー開発を行うときに、ゲートの遅延時間を計るにはリングオシレータという回路をウェハの上に作ってその発振周波数を読みとります。 B はそれを３段に縮小したものに相当します。
あるとき、 40xx CMOS のスペックを眺めていたときに、次の行に目がとまりました。
（これは東芝のものです）
ゲートディレイなのですが、電圧によって異なっています。
ということは、リングオシレータの周波数は、電源電圧を変えることによって変わるということです。
上の表はCL（負荷容量）が50pFのときのものです。
図１のA なら 4MHz-10MHz 位になるのでしょうか。
4011（2input NAND X 4) が手元にあったので、図２のようにつないでみました。 結果の電圧対周波数はその下のグラフに示しています。
グラフには３段にした場合も描いてあります。 ほぼ 1/3 の周波数になっています。 測定は Idd も見ながら行っており、4mA まで増えたところで打ち切りました。
注意する点があります。
40xx の電源は 3-18V の間であることが仕様なのですが、この回路はアナログ領域を使いますから、P-MOS と N-MOS 両方がアクティブになっている期間が長くなっています。 P-MOS と N-MOS を貫いてVdd から Vss に直接電流が流れてしまう時間のことです。 これにより、通常の論理回路動作よりも消費電力が多くなりますので、18V まであげるのはチップの温度から考えてあまり好ましくありません。 せいぜい低い範囲で使ってください。
使わないゲートの入力ピンはGNDに落として、フローティングゲートにならないようにしてください。
電源電圧を振りますから、出力振幅が変わります。 適当に処理してください。