Vad är en keramisk resonator?

En keramisk resonator är en elektrisk komponent som uppvisar en serieresonans och en parallell resonanscentrumfrekvens. Den uppvisar en piezoelektrisk egenskap som gör att det keramiska materialet genererar minimal elektrisk energi när det utsätts för elektromekanisk expansion och kompression. Den resulterande mekaniska energikomponenten producerar den elektriska komponenten och vice versa, och resultatet är en komplex reaktans som leder till resonans som observeras som egenskapen att ha en mittfrekvens. Material som blyzirkoniumtitanat har en keramisk piezoelektrisk egenskap.

Oscillatorer är elektroniska kretsar som genererar periodiska vågformer. Den keramiska resonatorn kan användas som en frekvensreferens i den elektroniska oscillatorn, där noggrannheten hos den resulterande frekvensen inte är lika hög som i kristalloscillatorn. Fel i frekvensen för den keramiska resonatorkretsen kan vara så hög som 5 %, medan den för kristalloscillatorn är mindre än 0.1 %.

Den keramiska resonatorn kan också användas för mellanfrekvens (IF) förstärkarsteg, som finns i heterodyna radiomottagare som härleder en gemensam IF för att ta emot ett delband av frekvenser. Till exempel kan en radiomottagare inställd på 1,000 1,000 kilohertz (kHz) eller 1,455 455 cykler per sekund generera en lokaloscillatorfrekvens på 1,500 1,955 kHz så att skillnaden är 455 kHz, vilket är en typisk IF-frekvens. För att ta emot en 455 550 kHz-signal ställs lokaloscillatorn in på 1,600 XNUMX kHz och den resulterande skillnaden är fortfarande XNUMX kHz. Denna keramiska resonator är avstämd eller kapad för att ge resonans vid cirka XNUMX kHz och kommer att tjäna ett subband som XNUMX till XNUMX XNUMX kHz som i ett typiskt amplitudmodulationsband (AM).

En typisk keramisk resonator har tre terminaler. De två huvudterminalerna är på var sin breda sida av ett tunt keramiskt material, medan mittterminalen vanligtvis är ansluten till den tunna sidan och kan vara jordad eller användas för att koppla in signalen i resten av oscillatorkretsen. Det finns dock keramiska resonatorer såväl som kristallresonatorer med endast två terminaler.

Förstärkare är de aktiva delarna av oscillatorn. Förhållandet mellan utspänningen och inspänningen hos en förstärkare är känd som spänningsförstärkningen, vilket är beroende av frekvensen av intresse. Mycket få förstärkare kommer att bibehålla en konstant förstärkning över ett brett frekvensområde. När en keramisk resonator styr oscillatorfrekvensen måste spänningsförstärkningen vid den keramiska resonatorfrekvensen vara större än 1. Om spänningsförstärkningen är mindre än 1 kommer förstärkaren inte att börja oscillera.

Inom elektronik har designförstärkare och oscillatorer mycket vanliga komponenter. Med konstruktionsbrister kan vissa förstärkare vara väldigt nära att svänga. Samtidigt kan vissa oscillatorer bara sluta oscillera och bete sig som inaktiva förstärkare. Helst har förstärkare ingen utgång när det inte finns någon insignal.