Kaj je keramični resonator?

Keramični resonator je električna komponenta, ki kaže serijsko resonančno in vzporedno resonančno središčno frekvenco. Ima piezoelektrično lastnost, zaradi katere keramični material ustvarja majhno električno energijo, ko je izpostavljen elektromehanskemu raztezanju in stiskanju. Nastala komponenta mehanske energije proizvaja električno komponento in obratno, rezultat pa je kompleksna reaktanca, ki vodi v resonanco, ki jo opazimo kot značilnost osrednje frekvence. Materiali, kot je svinčev cirkonijev titanat, imajo keramične piezoelektrične lastnosti.

Oscilatorji so elektronska vezja, ki ustvarjajo periodične valovne oblike. Keramični resonator se lahko uporablja kot frekvenčna referenca v elektronskem oscilatorju, pri čemer natančnost nastale frekvence ni tako visoka kot v kristalnem oscilatorju. Napaka v frekvenci za keramično resonatorsko vezje je lahko do 5 %, medtem ko je za kristalni oscilator manjša od 0.1 %.

Keramični resonator se lahko uporablja tudi za vmesne frekvenčne (IF) ojačevalne stopnje, ki jih najdemo v heterodinskih radijskih sprejemnikih, ki izpeljejo skupni IF za sprejem podpasu frekvenc. Na primer, radijski sprejemnik, nastavljen na 1,000 kilohertz (kHz) ali 1,000 ciklov na sekundo, lahko ustvari frekvenco lokalnega oscilatorja 1,455 kHz, tako da je razlika 455 kHz, kar je tipična frekvenca IF. Za sprejem signala 1,500 kHz je lokalni oscilator nastavljen na 1,955 kHz in nastala razlika je še vedno 455 kHz. Ta keramični resonator je uglašen ali razrezan tako, da odmeva pri približno 455 kHz in bo služil podpasu, kot je 550 do 1,600 kHz, kot v tipičnem pasu amplitudne modulacije (AM).

Tipičen keramični resonator ima tri terminale. Dva glavna terminala sta na vsaki široki strani tankega keramičnega materiala, medtem ko je srednji terminal običajno povezan s tanko stranjo in je lahko ozemljen ali uporabljen za dovajanje signala v preostali del oscilatorskega vezja. Obstajajo pa keramični resonatorji in kristalni resonatorji s samo dvema terminaloma.

Ojačevalniki so aktivni deli oscilatorja. Razmerje med izhodno napetostjo in vhodno napetostjo ojačevalnika je znano kot napetostni dobiček, ki je odvisen od frekvence, ki nas zanima. Zelo malo ojačevalnikov bo ohranilo konstanten dobiček v širokem frekvenčnem območju. Ko keramični resonator nadzoruje frekvenco oscilatorja, mora biti napetostni dobiček pri frekvenci keramičnega resonatorja večji od 1. Če je napetostni dobiček manjši od 1, ojačevalnik ne bo začel nihati.

V elektroniki imajo oblikovalski ojačevalniki in oscilatorji zelo pogoste komponente. Zaradi oblikovnih pomanjkljivosti so lahko nekateri ojačevalniki zelo blizu nihanja. Medtem lahko nekateri oscilatorji preprosto prenehajo nihati in se obnašajo kot ojačevalniki v prostem teku. V idealnem primeru ojačevalniki nimajo izhoda, ko ni vhodnega signala.