Mis on keraamiline resonaator?

Keraamiline resonaator on elektrikomponent, millel on järjestikuse resonantsi ja paralleelse resonantsi kesksagedus. Sellel on piesoelektrilised omadused, mille tõttu keraamiline materjal tekitab elektromehaanilise paisumise ja kokkusurumise korral vähest elektrienergiat. Saadud mehaaniline energiakomponent toodab elektrilist komponenti ja vastupidi ning tulemuseks on keeruline reaktants, mis põhjustab resonantsi, mida täheldatakse kesksageduse omadusena. Sellistel materjalidel nagu pliitsirkooniumtitanaat on keraamilised piesoelektrilised omadused.

Ostsillaatorid on elektroonilised ahelad, mis genereerivad perioodilisi lainekujusid. Keraamilist resonaatorit võib kasutada sageduse etalonina elektroonilises ostsillaatoris, kusjuures saadud sageduse täpsus ei ole nii suur kui kristallostsillaatoris. Keraamilise resonaatori ahela sageduse viga võib olla kuni 5%, samas kui kristallostsillaatori sagedus on väiksem kui 0.1%.

Keraamilist resonaatorit võib kasutada ka vahesagedusvõimendi (IF) astmete jaoks, mida leidub heterodüünraadiovastuvõtjates, mis tuletavad sageduste alamriba vastuvõtmiseks ühise IF-i. Näiteks raadiovastuvõtja, mis on häälestatud sagedusele 1,000 kilohertsi (kHz) või 1,000 tsüklit sekundis, võib genereerida kohaliku ostsillaatori sageduse 1,455 kHz, nii et erinevus on 455 kHz, mis on tüüpiline IF-sagedus. 1,500 kHz signaali vastuvõtmiseks häälestatakse kohalik ostsillaator sagedusele 1,955 kHz ja sellest tulenev erinevus on endiselt 455 kHz. See keraamiline resonaator on häälestatud või lõigatud resoneerima umbes 455 kHz juures ja see teenindab alamriba nagu 550–1,600 kHz nagu tüüpilises amplituudmodulatsiooni (AM) ribas.

Tavalisel keraamilisel resonaatoril on kolm klemmi. Kaks peamist klemmi on õhukese keraamilise materjali mõlemal laiemal küljel, samas kui keskmine klemm on tavaliselt ühendatud õhukese küljega ja võib olla maandatud või kasutada signaali ühendamiseks ülejäänud ostsillaatori ahelasse. Siiski on nii keraamilisi resonaatoreid kui ka ainult kahe klemmiga kristallresonaatoreid.

Võimendid on ostsillaatori aktiivsed osad. Võimendi väljundpinge ja sisendpinge suhet nimetatakse pinge võimenduseks, mis sõltub huvipakkuvast sagedusest. Väga vähesed võimendid säilitavad pideva võimenduse laias sagedusvahemikus. Kui keraamiline resonaator juhib ostsillaatori sagedust, peab pinge võimendus keraamilise resonaatori sagedusel olema suurem kui 1. Kui pingevõimendus on väiksem kui 1, ei hakka võimendi võnkuma.

Elektroonikas on disainvõimenditel ja ostsillaatoritel väga levinud komponendid. Konstruktsioonipuudustega võivad mõned võimendid olla võnkumisele väga lähedal. Vahepeal võivad mõned ostsillaatorid lihtsalt võnkumise lõpetada ja käituda nagu tühikäiguvõimendid. Ideaalis ei ole võimenditel väljundit, kui sisendsignaali pole.