¿Qué es un resonador de cerámica?
Un resonador cerámico es un componente eléctrico que exhibe una frecuencia resonante en serie y una frecuencia central resonante en paralelo. Exhibe una característica piezoeléctrica que hace que el material cerámico genere energía eléctrica diminuta cuando se somete a expansión y compresión electromecánica. El componente de energía mecánica resultante produce el componente eléctrico y viceversa, y el resultado es una reactancia compleja que conduce a la resonancia observada como la característica de tener una frecuencia central. Materiales como el titanato de circonio y plomo tienen una característica piezoeléctrica de cerámica.
Los osciladores son circuitos electrónicos que generan formas de onda periódicas. El resonador cerámico puede usarse como una referencia de frecuencia en el oscilador electrónico, en el que la precisión de la frecuencia resultante no es tan alta como en el oscilador de cristal. El error en frecuencia para el circuito resonador cerámico puede ser tan alto como 5%, mientras que para el oscilador de cristal es menor que 0.1%.
El resonador cerámico también puede usarse para etapas de amplificador de frecuencia intermedia (IF), que se encuentran en receptores de radio heterodinos que derivan un IF común para recibir una sub-banda de frecuencias. Por ejemplo, un receptor de radio sintonizado a 1,000 kilohercios (kHz) o 1,000 ciclos por segundo puede generar una frecuencia de oscilador local de 1,455 kHz para que la diferencia sea 455 kHz, que es una frecuencia de IF típica. Para recibir una señal de 1.500 kHz, el oscilador local se sintoniza a 1.955 kHz y la diferencia resultante sigue siendo de 455 kHz. Este resonador cerámico está sintonizado o cortado para resonar a alrededor de 455 kHz y servirá a una sub-banda como 550 a 1,600 kHz como en una banda típica de modulación de amplitud (AM).
Un resonador cerámico típico tiene tres terminales. Los dos terminales principales están en cada lado ancho de un material cerámico delgado, mientras que el terminal central generalmente está conectado al lado delgado y puede conectarse a tierra o usarse para aprovechar la señal en el resto del circuito del oscilador. Sin embargo, hay resonadores cerámicos y resonadores de cristal con solo dos terminales.
Los amplificadores son las partes activas del oscilador. La relación entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada de un amplificador se conoce como ganancia de voltaje, que depende de la frecuencia de interés. Muy pocos amplificadores mantendrán una ganancia constante en un amplio rango de frecuencia. Cuando un resonador cerámico controla la frecuencia del oscilador, la ganancia de voltaje en la frecuencia del resonador cerámico debe ser mayor que 1. Si la ganancia de voltaje es menor que 1, el amplificador no comenzará a oscilar.
En electrónica, los amplificadores y osciladores de diseño tienen componentes muy comunes. Con defectos de diseño, algunos amplificadores pueden estar muy cerca de la oscilación. Mientras tanto, algunos osciladores pueden dejar de oscilar y comportarse como amplificadores inactivos. Idealmente, los amplificadores no tienen salida cuando no hay señal de entrada.