Co to jest rezonator ceramiczny?

Rezonator ceramiczny to element elektryczny, który charakteryzuje się rezonansem szeregowym i równoległą częstotliwością środkową rezonansową. Charakteryzuje się właściwościami piezoelektrycznymi, które sprawiają, że materiał ceramiczny wytwarza niewielką energię elektryczną, gdy jest poddawany rozprężaniu i ściskaniu elektromechanicznemu. Powstały składnik energii mechanicznej wytwarza składnik elektryczny i odwrotnie, a wynikiem jest złożona reaktancja, która prowadzi do rezonansu obserwowanego jako cecha posiadania częstotliwości środkowej. Materiały takie jak tytanian cyrkonu ołowiu mają ceramiczną charakterystykę piezoelektryczną.

Oscylatory to obwody elektroniczne, które generują przebiegi okresowe. Rezonator ceramiczny może być użyty jako częstotliwość odniesienia w oscylatorze elektronicznym, w którym dokładność wynikowej częstotliwości nie jest tak wysoka jak w oscylatorze kwarcowym. Błąd częstotliwości dla obwodu rezonatora ceramicznego może sięgać nawet 5%, podczas gdy dla oscylatora kwarcowego jest mniejszy niż 0.1%.

Rezonator ceramiczny może być również używany do stopni wzmacniacza częstotliwości pośredniej (IF), które znajdują się w heterodynowych odbiornikach radiowych, które uzyskują wspólny IF do odbioru podpasma częstotliwości. Na przykład odbiornik radiowy dostrojony do 1,000 kiloherców (kHz) lub 1,000 cykli na sekundę może generować częstotliwość lokalnego oscylatora 1,455 kHz, tak że różnica wynosi 455 kHz, co jest typową częstotliwością IF. Aby odebrać sygnał 1,500 kHz, lokalny oscylator jest dostrojony do 1,955 kHz, a wynikowa różnica nadal wynosi 455 kHz. Ten rezonator ceramiczny jest dostrojony lub przycięty, aby rezonować przy około 455 kHz i będzie obsługiwać podpasmo od 550 do 1,600 kHz, jak w typowym paśmie modulacji amplitudy (AM).

Typowy rezonator ceramiczny ma trzy zaciski. Dwa główne zaciski znajdują się po każdej szerokiej stronie cienkiego materiału ceramicznego, podczas gdy zacisk środkowy jest zwykle podłączony do cienkiej strony i może być uziemiony lub używany do podłączania sygnału do reszty obwodu oscylatora. Istnieją jednak rezonatory ceramiczne, a także rezonatory kryształowe z tylko dwoma zaciskami.

Wzmacniacze są aktywnymi częściami oscylatora. Stosunek napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego wzmacniacza jest znany jako wzmocnienie napięcia, które zależy od częstotliwości będącej przedmiotem zainteresowania. Bardzo niewiele wzmacniaczy utrzyma stałe wzmocnienie w szerokim zakresie częstotliwości. Gdy rezonator ceramiczny kontroluje częstotliwość oscylatora, wzmocnienie napięciowe przy częstotliwości rezonatora ceramicznego musi być większe niż 1. Jeśli wzmocnienie napięciowe jest mniejsze niż 1, wzmacniacz nie zacznie oscylować.

W elektronice wzmacniacze i oscylatory konstrukcyjne mają bardzo wspólne elementy. Z powodu niedociągnięć konstrukcyjnych niektóre wzmacniacze mogą być bardzo bliskie oscylacji. Tymczasem niektóre oscylatory mogą po prostu przestać oscylować i zachowywać się jak bezczynne wzmacniacze. W idealnym przypadku wzmacniacze nie mają wyjścia, gdy nie ma sygnału wejściowego.