El Oscilador de Frecuencia Variable (VFO)

El oscilador de un transmisor, ya sea a frecuencia fija o variable, es un generador que provee al resto de circuitos de una onda de radiofrecuencia con la intención de que sea sintonizada por armónicos, o heterodinada, y finalmente, o al mismo tiempo, amplificada. Esta onda constituye la onda portadora, la cual resultará conmutada (CW), modificada en amplitud (AM), variada en frecuencia (FM), o incluso eliminada (SSB). Las características fundamentales de un oscilador de RF para transmisión son las mismas que las de un generador de radiofrecuencia de taller: estabilidad y precisión. Las diferencias secundarias residen en el hecho de que el oscilador para transmisión esta pensado para un uso concreto, no tiene el uso tan amplio como el que se le da a un generador diseñado para ajustes de taller, por ello no tiene ningún atenuador a su salida, y el rango de frecuencias es mucho más estrecho, se limita a la banda deseada. El generador de radiofrecuencia (OFV - VFO, oscilador maestro lineal - LMO) de un transmisor esta diseñado para cubrir bandas, no rangos.

Al igual que el generador de RF, el VFO esta formado por un circuito oscilante LC (inductancia/capacidad) conectado a un circuito de realimentación de energía para mantener las oscilaciones (válvula, transistor) y aplicando tensión para alimentar el dispositivo y compensar las pérdidas. Cuando el oscilador esta trabajando el consumo proviniente de la fuente de alimentación es mínimo y sólo se necesita para apuntalar las oscilaciones. El tanque oscilador y circuito asociado pueden tener diferentes diseños dependiendo si el oscilador es a frecuencia fija o variable. En los osciladores de frecuencia variable son corrientes los diseños Hartley, Colpitts, Clapp, y Vackar. Los dos últimos son los más usados, así el Clapp tiene la ventaja de más estabilidad pero cubriendo un margen estrecho de frecuencias, y el Vackar tiene la ventaja de tener margen de frecuencia amplio pero menos estabilidad.

La estabilidad de un VFO viene dada tanto por su diseño electrónico como por su construcción mecánica; todo lo que evite variaciones, como dilataciones por el calor o variación de las tensiones aplicadas reforzará la estabilidad. Asimismo, la mejor relación LC que provoque un mejor Q (factor de calidad) provocará mejor estabilidad debido al marcaje agudo del "tempo" de oscilación. La implementación de los circuitos de estado sólido en los VFO incrementa la estabilidad debido a que queda eliminada una fuente de calor que además posee elementos internos susceptibles de dilatación (la válvula), sin embargo, como los VFO se diseñan para oscilar en frecuencias relativamente bajas y los valores de capacidad a esas frecuencias son elevados, el efecto de variación mecánica o posible dilatación queda enormemente reducido debido a que esas variaciones representan capacidades muy bajas comparadas con las que regulan la sintonía del oscilador.

Heathkit HG-10, oscilador de frecuencia variable para el DX-60.

Este VFO esta diseñado para ser el oscilador maestro del transmisor de AM/CW Heathkit DX-60. Hay una versión 'B' idéntica con ligeros cambios estéticos en consonancia al DX-60 modelo 'B', el cual tiene un diseño estético más sencillo y alguna modificación circuital. El modelo HG-10 que se muestra aquí (y su transmisor asociado DX-60), pertenece a la legendaria serie Daystrom (TX-1 Apache, RX-1 Mohawk, MT-1 Cheyenne, MR-1 Comanche, VHF-1 Seneca, HW-10 Shawnee, HW-20 Pawnee, HX-10 Marauder, HA-10 Warrior, KL-1 Chippewa, HX-20, HR-20, etc.). Esta serie es justo la serie anterior a la 'SB' (SB-301, SB-401, SB-600, etc.) que es la que imitaba a la serie 'S' de Collins. Puede usarse con el transmisor DX-40 con unos mínimos cambios de cableado, y también con cualquier transmisor que se adapte a su tensión y frecuencia de salida.

Esquema:

Especificaciones:

Frecuencia de salida (Mc)	Banda (metros)	Calibración de dial (Mc)	Multiplicador Mc/Dial
3.5 to 4	80	3.5 to 4	1
7 to 7.4	40	7 to 7.4	1
7 to 7.4	20	14 to 14.8	2
7 to 7.4	15	21 to 22.2	3
7 to 7.4	10	28 to 29.7	4
8.3333 to 9	6	50 to 54	6
8 to 8.2222	2	144 to 148	18

Válvulas: 6CH6 (oscilador y seguidor catódico) & 0B2 (estabilizadora de voltaje).
Tipo de oscilador: Clapp (oscilación serie) y circuito de sintonía paralelo que determina la frecuencia de salida.
Separación a carga de salida: Circuito seguidor catódico, impedancia de carga 50 Kohms o más.
Voltaje de salida: 5 volts RMS en circuito abierto.

Operación:

CW: modos de manipulación.

Por bloqueo de rejilla: Se aplica un voltaje negativo desde el transmisor a la reja de la válvula osciladora. Este voltaje pasa a través de la lámpara de neón que esta debajo del chasis y conecta / desconecta el circuito oscilador al ritmo de la manipulación.

Por bloqueo de cátodo: Con pequeñas modificaciones se aplica manipulación directa al cátodo de la osciladora. Cuando el manipulador esta abierto existe una resistencia elevada entra cátodo y masa, pero cuando está cerrado esa elevada resistencia se cortocircuita poniendo el oscilador en marcha.

Conmutador FUNCTION. Por medio de este conmutador, el VFO puede operar independientemente del transmisor o controlado por el transmisor. Con el manipulador abierto, el VFO debe operarse para fines de sintonización en posición SPOT y seleccionando la frecuencia deseada, luego hay que sintonizar rápidamente el transmisor DX-60 en posición TUNE para que resuene a la frecuencia del VFO.

STBY (standby): El oscilador está parado.

OPR (operate): El oscilador funciona controlado por bloqueo de grilla o bloqueo de cátodo: La oscilación esta determinada por la existencia o no de voltaje negativo en su reja de control (el jack KEY del VFO proporciona este voltaje), o por un nivel de resistencia bajo o alto en su circuito de cátodo, en este caso el cátodo del oscilador queda conectado al jack de manipulación del transmisor, y el sistema por bloqueo de rejilla queda desconectado y no se usa.

SPOT: El oscilador queda siempre conectado, independientemente de si esta configurado para manipulación por bloqueo de reja o de cátodo. El conmutador de función del DX-60 debe estar en TUNE cuando el VFO esta en SPOT para así suministrar voltaje de alimentación (B+) al VFO.

Mando FREQUENCY. Selecciona la frecuencia marcada en el dial (frecuencia base de transmisión).
Selector BAND. Por medio de este selector el VFO cambia de banda de transmisión y posiciona el cilindro dial en la sección que contiene el marcaje para esa banda.

Desmontando y reparando el cilindro dial de metacrilato

Pasar el mouse sobre las fotos de arriba para observar el problema usual de estos diales de metacrilato. El problema consiste en que se han montados con presión excesiva de las levas del tapón de montaje que llevan en sus extremos (ver primera foto); y con el tiempo la presión agrieta o rompe el cilindro. Ver abajo el procedimiento para extraer, reparar, y reinstalar esos diales-cilindro habituales en los Heathkits de la serie Daystrom.

Quitar los soportes de las lamparitas del dial.
Quitar el marcador de sintonía de dial.
Quitar el soporte-guía del marcador.
Poner el hilo fuera de la polea y sujetarlo firmemente a la parte posterior del panel (ver segunda foto).
Aflojar tornillos de fijación del tapón del cilindro a la barra (ver primera foto).
Aflojar tornillos del soporte izquierdo de la barra y sacarlo.
Retirar el cilindro de la barra inclinando el conjunto hacia arriba.
Después de la reparación invertir los pasos.

Nota: Las lámparas piloto rojas y los mandos de esta unidad no son originales. Los mandos de plástico originales se han sustituído por mandos metálicos de los modelos Apache/Marauder. Esto no tan sólo es necesario para dejar claro la serie a la que pertenece este VFO (Daystrom), sino que también resulta una necesidad, ya que los mandos FUNCTION y BAND blancos originales eran de plástico de baja calidad y tendían a romperse con la presión (la intención de Heathkit era que tanto el HG-10 como el DX-60 tuviesen el precio más económico posible ya que estaban orientados para uso y aprendizaje de principiantes, normalmente muy jóvenes).