Co je keramický rezonátor?

Keramický rezonátor je elektrická součástka, která vykazuje sériovou rezonanci a paralelní rezonanční středovou frekvenci. Vykazuje piezoelektrickou charakteristiku, která způsobuje, že keramický materiál vytváří drobnou elektrickou energii, když je vystaven elektromagnetické expanzi a stlačení. Výsledná složka mechanické energie produkuje elektrickou složku a naopak a výsledkem je složitá reaktance, která vede k rezonanci pozorované jako charakteristika středové frekvence. Materiály, jako je titaničitan zirkoničitý, mají keramickou piezoelektrickou charakteristiku.

Oscilátory jsou elektronické obvody, které generují periodické průběhy. Keramický rezonátor může být použit jako referenční frekvence v elektronickém oscilátoru, přičemž přesnost výsledné frekvence není tak vysoká jako u krystalového oscilátoru. Chyba frekvence pro obvod keramického rezonátoru může být až 5%, zatímco chyba pro krystalový oscilátor je menší než 0,1%.

Keramický rezonátor může být také použit pro stupně zesilovače střední frekvence (IF), které se nacházejí v heterodynových rádiových přijímačích, které odvozují běžný IF pro příjem dílčího pásma frekvencí. Například rádiový přijímač naladěný na 1 000 kilohertz (kHz) nebo 1 000 cyklů za sekundu může generovat frekvenci místního oscilátoru 1 455 kHz, takže rozdíl je 455 kHz, což je typická frekvence IF. Pro příjem signálu 1 500 kHz je místní oscilátor naladěn na 1 955 kHz a výsledný rozdíl je stále 455 kHz. Tento keramický rezonátor je naladěn nebo řezán tak, aby rezonoval při přibližně 455 kHz a bude sloužit podpásmu jako 550 až 1600 kHz jako v typickém pásmu amplitudové modulace (AM).

Typický keramický rezonátor má tři terminály. Dva hlavní terminály jsou na každé široké straně tenkého keramického materiálu, zatímco střední terminál je obvykle spojen s tenkou stranou a může být uzemněn nebo použit k odposlechu signálu do zbytku obvodu oscilátoru. Existují však keramické rezonátory i krystalové rezonátory s pouze dvěma terminály.

Zesilovače jsou aktivní součásti oscilátoru. Poměr výstupního napětí k vstupnímu napětí zesilovače je znám jako zisk napětí, který je závislý na požadované frekvenci. Velmi málo zesilovačů bude udržovat konstantní zisk v širokém rozsahu frekvencí. Když keramický rezonátor řídí frekvenci oscilátoru, musí být zesílení napětí na frekvenci keramického rezonátoru větší než 1. Pokud je zesílení menší než 1, zesilovač nezačne kmitat.

V elektronice mají designové zesilovače a oscilátory velmi běžné komponenty. S konstrukčními nedostatky mohou být některé zesilovače velmi blízké kmitání. Mezitím mohou některé oscilátory přestat oscilovat a chovat se jako nečinné zesilovače. V ideálním případě zesilovače nemají výstup, když není k dispozici žádný vstupní signál.