Τι είναι ένα κεραμικό αντηχείο;

Ένα κεραμικό αντηχείο είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα που εμφανίζει μια σειρά συντονισμού και μια παράλληλη κεντρική συχνότητα συντονισμού. Παρουσιάζει ένα πιεζοηλεκτρικό χαρακτηριστικό που κάνει το κεραμικό υλικό να παράγει ελάχιστη ηλεκτρική ενέργεια όταν υποβάλλεται σε ηλεκτρομηχανική διαστολή και συμπίεση. Το προκύπτον συστατικό μηχανικής ενέργειας παράγει το ηλεκτρικό στοιχείο και αντίστροφα, και το αποτέλεσμα είναι μια σύνθετη αντίδραση που οδηγεί σε συντονισμό που παρατηρείται ως το χαρακτηριστικό της κεντρικής συχνότητας. Υλικά όπως ο τιτανικός μόλυβδος ζιρκονίου έχουν κεραμικό πιεζοηλεκτρικό χαρακτηριστικό.

Οι ταλαντωτές είναι ηλεκτρονικά κυκλώματα που δημιουργούν περιοδικές κυματομορφές. Το κεραμικό αντηχείο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναφορά συχνότητας στον ηλεκτρονικό ταλαντωτή, όπου η ακρίβεια της προκύπτουσας συχνότητας δεν είναι τόσο υψηλή όσο στον κρυσταλλικό ταλαντωτή. Το σφάλμα στη συχνότητα για το κύκλωμα κεραμικού συντονιστή μπορεί να είναι έως και 5%, ενώ αυτό για τον κρυσταλλικό ταλαντωτή είναι μικρότερο από 0.1%.

Ο κεραμικός συντονιστής μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για στάδια ενισχυτή ενδιάμεσης συχνότητας (IF), τα οποία βρίσκονται σε ετερόδυνους ραδιοφωνικούς δέκτες που παράγουν ένα κοινό IF για τη λήψη μιας υποζώνης συχνοτήτων. Για παράδειγμα, ένας ραδιοφωνικός δέκτης συντονισμένος στα 1,000 kilohertz (kHz) ή 1,000 κύκλους ανά δευτερόλεπτο μπορεί να δημιουργήσει μια συχνότητα τοπικού ταλαντωτή 1,455 kHz, έτσι ώστε η διαφορά να είναι 455 kHz, που είναι μια τυπική συχνότητα IF. Για τη λήψη ενός σήματος 1,500 kHz, ο τοπικός ταλαντωτής είναι συντονισμένος στα 1,955 kHz και η διαφορά που προκύπτει είναι ακόμα 455 kHz. Αυτό το κεραμικό αντηχείο είναι ρυθμισμένο ή κομμένο ώστε να αντηχεί περίπου στα 455 kHz και θα εξυπηρετεί μια υποζώνη όπως 550 έως 1,600 kHz όπως σε μια τυπική ζώνη διαμόρφωσης πλάτους (AM).

Ένα τυπικό κεραμικό αντηχείο έχει τρεις ακροδέκτες. Οι δύο κύριοι ακροδέκτες βρίσκονται σε κάθε ευρεία πλευρά ενός λεπτού κεραμικού υλικού, ενώ ο μεσαίος ακροδέκτης συνδέεται συνήθως με τη λεπτή πλευρά και μπορεί να γειωθεί ή να χρησιμοποιηθεί για να αγγίξει το σήμα στο υπόλοιπο κύκλωμα ταλαντωτή. Υπάρχουν, ωστόσο, κεραμικά αντηχεία καθώς και αντηχεία κρυστάλλου με μόνο δύο ακροδέκτες.

Οι ενισχυτές είναι τα ενεργά μέρη του ταλαντωτή. Ο λόγος της τάσης εξόδου προς την τάση εισόδου ενός ενισχυτή είναι γνωστός ως κέρδος τάσης, το οποίο εξαρτάται από τη συχνότητα ενδιαφέροντος. Πολύ λίγοι ενισχυτές θα διατηρήσουν σταθερό κέρδος σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων. Όταν ένας κεραμικός συντονιστής ελέγχει τη συχνότητα του ταλαντωτή, το κέρδος τάσης στη συχνότητα του κεραμικού αντηχείου πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 1. Εάν το κέρδος τάσης είναι μικρότερο από 1, ο ενισχυτής δεν θα αρχίσει να ταλαντώνεται.

Στα ηλεκτρονικά, οι σχεδιαστικοί ενισχυτές και οι ταλαντωτές έχουν πολύ κοινά εξαρτήματα. Με ελλείψεις σχεδιασμού, ορισμένοι ενισχυτές μπορεί να είναι πολύ κοντά στην ταλάντωση. Εν τω μεταξύ, ορισμένοι ταλαντωτές μπορεί απλώς να σταματήσουν να ταλαντώνονται και να συμπεριφέρονται σαν αδρανείς ενισχυτές. Στην ιδανική περίπτωση, οι ενισχυτές δεν έχουν έξοδο όταν δεν υπάρχει σήμα εισόδου.