Cos'è un risonatore ceramico?

Un risonatore in ceramica è un componente elettrico che presenta una risonante in serie e una frequenza centrale risonante parallela. Presenta una caratteristica piezoelettrica che rende il materiale ceramico generare minuscole energia elettrica se sottoposto a espansione e compressione elettromeccanica. Il componente energetico meccanico risultante produce il componente elettrico e viceversa e il risultato è una reattanza complessa che porta alla risonanza osservata come caratteristica di avere una frequenza centrale. I materiali come il titano di zirconio di piombo hanno una caratteristica piezoelettrica in ceramica.

Gli oscillatori sono circuiti elettronici che generano forme d'onda periodiche. Il risonatore ceramico può essere usato come riferimento di frequenza nell'oscillatore elettronico, in cui l'accuratezza della frequenza risultante non è alta come nell'oscillatore cristallino. L'errore in frequenza per il circuito di risonatore ceramico può arrivare al 5%, mentre quello per l'oscillatore cristallino è inferiore allo 0,1%.

Il risonatore in ceramica può essere utilizzato anche per gli stadi di amplificatore di frequenza intermedia (IF), che si trovano nei ricevitori radio eterodinici che derivano da un comune se riceve una sotto-banda di frequenze. Ad esempio, un ricevitore radio sintonizzato su 1.000 kilohertz (KHz) o 1.000 cicli al secondo può generare una frequenza di oscillatore locale di 1.455 kHz in modo che la differenza sia di 455 kHz, che è una frequenza tipica. Per ricevere un segnale di 1.500 kHz, l'oscillatore locale è sintonizzato su 1.955 kHz e la differenza risultante è ancora 455 kHz. Questo risonatore in ceramica viene sintonizzato o tagliato per risuonare a circa 455 kHz e servirà una sottoband da 550 a 1.600 kHz come in una tipica banda di modulazione di ampiezza (AM).

Un tipico risonatore in ceramica ha tre terminali. I due terminali principali sono su ciascun lato largo di un materiale ceramico sottile, mentre il terminale medio è generalmente collegato al lato sottile e può essere messo a terra o utilizzato per tsegnale AP nel resto del circuito dell'oscillatore. Ci sono, tuttavia, risonatori in ceramica e risonatori di cristallo con solo due terminali.

Gli amplificatori

sono le parti attive dell'oscillatore. Il rapporto tra la tensione di uscita e la tensione di ingresso di un amplificatore è noto come guadagno di tensione, che dipende dalla frequenza di interesse. Pochissimi amplificatori manterranno un guadagno costante su una vasta gamma di frequenza. Quando un risonatore ceramico controlla la frequenza dell'oscillatore, il guadagno di tensione alla frequenza del risonatore ceramico deve essere maggiore di 1. Se il guadagno di tensione è inferiore a 1, l'amplificatore non inizierà a oscillare.

In elettronica, amplificatori di design e oscillatori hanno componenti molto comuni. Con carenze di progettazione, alcuni amplificatori possono essere molto vicini all'oscillazione. Nel frattempo, alcuni oscillatori potrebbero semplicemente smettere di oscillare e comportarsi come amplificatori inattivi. Idealmente, gli amplificatori non hanno un'uscita quando non esiste un segnale di ingresso.