Кварцові та керамічні резонатори та генератори

Резонатори є ключовими для роботи ряду радіочастотних/мікрохвильових компонентів, таких як генератори та фільтри. Типи доступних резонаторів включають коаксіальні, діелектричні, кристалічні, керамічні та інші. Враховуючи цю різноманітність, розробникам необхідно зрозуміти характеристики різних резонаторів.

 

Коаксіальні резонатори зазвичай використовуються для проєктування таких компонентів, як керовані напругою генератори (VCO), коаксіально-резонаторні генератори (CRO) та фільтри. Ця форма резонатора є, по суті, керамічною коаксіальною лінією. Часто коаксіальні резонатори реалізуються в осциляторах як високоякісно-високовольтні індуктори, створюючи тим самим резонансний контур при поєднанні з конденсатором або варакторним діодом. Коаксіальний резонатор має зовнішній провідник із квадратним поперечним перерізом та циліндричним центральним провідником. Керамічні коаксильні резонатори призначені для широкого спектру застосувань, включаючи генератори, смугові фільтри та фільтрацію електромагнітних перешкод (EMП). Вони можуть бути використані для задоволення частотних вимог від 200 МГц до 10 ГГц. 

 

Діелектричний резонатор можна використовувати для заміни резонансних порожнин у компонентах, таких як фільтри та генератори. Зазвичай це матеріал у формі диска з високим значенням ε r. Це високе значення r r дає значну перевагу, дозволяючи розмір схеми, спроєктованої з діелектричним резонатором, бути значно менше, ніж при використанні заповненого повітрям резонатора. Електромагнітні поля значною мірою обмежені діелектричним резонатором, що дозволяє досягти дуже малих втрат випромінювання та забезпечити якісний коефіцієнт (Q). Ці компоненти зазвичай використовуються в генераторах, супутниковому обладнанні зв'язку, мікрохвильових фільтрах та суматорах.  

 

Кристали кварцу можуть використовуватися як високоякісні електромеханічні резонатори. Їх п'єзоелектричні властивості дозволяють використовувати їх як частотно-регулюючих елементів у кварцових генераторах. Кристали кварцу забезпечують високу Q та чудову стабільність частоти. Фактично, їхнє високе значення Q є основною причиною того, що замість осциляторів LC часто використовуються кварцові генератори. П'єзоелектричні матеріали мають можливість перетворювати механічну енергію на електричну і навпаки. При застосуванні механічного напруження створюється електричний заряд. Цей електричний заряд пропорційний доданої механічної напруги. Той самий матеріал стає напруженим при додатку електричного поля.

 

Керамічні резонатори є життєздатною альтернативою кристалам кварцу. Хоча вони менш точні ніж кристали кварцу, керамічні резонатори дійсно пропонують інші переваги. Наприклад, вони можуть бути виготовлені в невеликих упаковках і за менших витрат. Крім того, вони забезпечують нижчий час запуску ніж кристали кварцу.

Керамічні резонатори використовують механічний резонанс п'єзокераміки, такий як титанат свинцю цирконію (PZT). Два металеві електроди рівномірно розміщені як зверху, так і знизу керамічної підкладки. При додатку напруги підкладка вібрує між електродами. Резонансна частота визначається завтовшки підкладки. Еквівалентна електрична схема керамічного резонатора ідентична кварцовому кристалу. Оскільки його робота схожа на кристал, його можна використовувати в тих же конфігураціях осцилятора. Керамічні резонатори призначені для широкого спектру застосування, включаючи автомобільну електроніку, зв'язок, персональні комп'ютери та медичне обладнання. 

 

Генератор працює за принципом коливань, і це механічний або електронний пристрій. Періодична зміна між двома речами ґрунтується на змінах енергії. Осцилятори використовуються в годиннику, радіоприймачі, металодетекторах, а в багатьох інших пристроях використовуються генератори.

Генератор перетворює постійний струм від джерела живлення до змінного струму та використовується у багатьох електронних пристроях. Сигнали, що використовуються в генераторах, являють собою синусоїдальну хвилю та квадратну хвилю. Деякі з прикладів - це сигнали, що передаються радіо- та телевізійним передавачем, годинник, який використовується в комп'ютерах та відеоіграх.

 

Існують два типи електронних осциляторів: лінійні та нелінійні осцилятори. У лінійні осцилятори дають вхідний синусоїдальний сигнал. Лінійні осцилятори складаються з маси m та її сили у лінійній рівновазі. Прикладаючи низький гак, пружина створює силу, яка лінійна при малих усуненнях.

 

Нижче представлені різні типи осциляторів:

Компанія СЕА пропонує Вашій увазі широкий вибір кварцових та керамічних резонаторів та генераторів від провідних виробників електронних компонентів. У портфелі компанії представлені такі групи товарів: