Co to jest rezonator ceramiczny?
Rezonator ceramiczny to element elektryczny, który wykazuje szeregowy rezonans i równoległą częstotliwość środkową rezonansu. Wykazuje charakterystykę piezoelektryczną, która powoduje, że materiał ceramiczny wytwarza drobną energię elektryczną po poddaniu elektromechanicznemu rozszerzaniu i ściskaniu. Powstały mechaniczny komponent energii wytwarza komponent elektryczny i odwrotnie, w wyniku czego powstaje złożona reaktancja, która prowadzi do rezonansu obserwowanego jako cecha posiadania częstotliwości środkowej. Materiały takie jak tytanian ołowiu cyrkonu mają ceramiczną charakterystykę piezoelektryczną.
Oscylatory to układy elektroniczne, które generują okresowe przebiegi. Ceramiczny rezonator może być stosowany jako częstotliwość odniesienia w oscylatorze elektronicznym, przy czym dokładność częstotliwości wynikowej nie jest tak wysoka jak w oscylatorze krystalicznym. Błąd częstotliwości dla obwodu ceramicznego rezonatora może wynosić nawet 5%, podczas gdy dla oscylatora kwarcowego jest mniejszy niż 0,1%.
Ceramiczny rezonator może być również stosowany do stopni wzmacniacza częstotliwości pośredniej (IF), które znajdują się w heterodynowych odbiornikach radiowych, które wyprowadzają wspólny IF do odbierania podzakresu częstotliwości. Na przykład odbiornik radiowy dostrojony do 1000 kiloherców (kHz) lub 1000 cykli na sekundę może generować częstotliwość lokalnego oscylatora wynoszącą 1455 kHz, tak że różnica wynosi 455 kHz, co jest typową częstotliwością IF. Aby odebrać sygnał 1500 kHz, lokalny oscylator jest dostrojony do 1955 kHz, a wynikowa różnica nadal wynosi 455 kHz. Ten ceramiczny rezonator jest dostrajany lub cięty, aby rezonować przy około 455 kHz i będzie obsługiwał podpasmo takie jak 550 do 1600 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 środkowy zacisk jest zwykle połączony z cienkim bokiem i może być uziemiony lub użyty do zaczepiania sygnału w pozostałej części obwodu oscylatora. Istnieją jednak rezonatory ceramiczne oraz rezonatory krystaliczne z tylko dwoma zaciskami.
Wzmacniacze są aktywnymi częściami oscylatora. Stosunek napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego wzmacniacza jest znany jako wzrost napięcia, który zależy od częstotliwości, o którą chodzi. Bardzo niewiele wzmacniaczy utrzyma stały zysk w szerokim zakresie częstotliwości. Gdy rezonator ceramiczny steruje częstotliwością oscylatora, przyrost napięcia przy częstotliwości rezonatora ceramicznego musi być większy niż 1. Jeśli wzmocnienie napięcia jest mniejsze niż 1, wzmacniacz nie zacznie oscylować.
W elektronice wzmacniacze konstrukcyjne i oscylatory mają bardzo powszechne elementy. Ze względu na wady konstrukcyjne niektóre wzmacniacze mogą być bardzo bliskie oscylacji. Tymczasem niektóre oscylatory mogą po prostu przestać oscylować i zachowywać się jak bezczynne wzmacniacze. Idealnie, wzmacniacze nie mają wyjścia, gdy nie ma sygnału wejściowego.