Elektronik rezonatör, bir rezonans frekansı üreten ya da bir sinyaldeki belli frekansları seçen elektronik bileşendir. Rezonans frekansları olarak adlandırılan bazı frekanslarda, diğer frekanslardan daha büyük bir genlikle salınır. Bu salınımlar elektromanyetik veya mekanik olabilir. Her sistemin belli bir rezonans frekansı ve serbestlik derecesi vardır. Örneğin bir serbestlik dereceli bir sistem bir rezonans frekansına sahiptir. Bunlara örnek olarak sarkaçlar ve yaylar verilebilir. Dar salınım veya filtreleme özelliklerinin gerekli olduğu uygulamalarda kullanılırlar. Osilatör devrelerini ve band pass filter devreleri içerirler.
Elektronik Rezonatör Yapısı
Kuvars kristal rezonatör, kuvars kristalinin (silikon dioksit kristali) piezoelektrik etkisini kullanır. Basit şekilde tanımlanırsa:
Belirli bir azimut açısıyla kuvars parçasından bir levha kesilir. Gümüş tabakalar elektrotlar her iki yüzeyde birbirine karşı karşıya duracak şekilde kaplanır. Elektrotlar için pimle elektrotlar arasına yapılan bir kurşun tel kaynağı yardımıyla birleştirilir. Dış katman için metal, cam ya da plastik kullanılır.
Piezzoelektrik Etkisi Nedir?
Kuvars kristalinin iki elektrotuna bir elektrik alanı uygulanırsa, levhalar mekanik olarak deforme olur. Levhaların her iki tarafına mekanik basınç uygulanırsa, levhaların arasında bir elektrik alanı ortaya çıkar. Bu olaya piezoelektrik etki denir. Levhanın iki kutbuna alternatif bir voltaj uygulanırsa, levha mekanik titreşim üretecek ve aynı zamanda levhanın mekanik titreşimi alternatif bir elektrik alanı üretecektir. Uygulanan alternatif voltajın frekansına göre dalgaların genliği artmaya başlar. Bu olaya piezoelektrik rezonans denir. Rezonans frekansı, levhanın geometrisi ve boyutuna bağlı olarak değişir.
Elektronik Rezonatör Çeşitleri
Kristalin kalitesi, kesme yönü, kristal osilatörün yapısı ve devre formu gibi özelliklerle birlikte elektronik rezonatörler çeşitli gruplara ayrılırlar.
1-Sıradan kristal rezonatör (SPXO) 10-5～10-4 düzeyinde frekans doğruluğu üretebilir, standart frekans 100MHZ’dir ve frekans kararlılığı ±100ppm’dir. SPXO herhangi bir sıcaklık ve frekans telafisi kullanmaz, fiyatları düşüktür ve genellikle mikroişlemciler için bir saat cihazı olarak kullanılır.
2- Voltaj kontrollü kristal rezonatörün (VCXO) doğruluğu 10-6 ila 10-5 arasındadır ve frekans aralığı 1 ila 30 MHz’dir. Genellikle faz kilitli döngülerde kullanılır.
3-Sıcaklık kompanzasyonlu kristal rezonatör (TCXO), 10-7～10-6 frekans doğruluğu, 1-60MHz frekans aralığı ve ±1 frekans kararlılığı ile sıcaklık ve frekans kompanzasyonu için sıcaklığa duyarlı cihazlar kullanır. Genellikle cep telefonlarında, cep telefonlarında, iki yönlü kablosuz iletişim cihazlarında vb. kullanılır.
4- Termostatik kontrollü kristal rezonatör (OCXO), ortam sıcaklığı değişikliklerinin frekans üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için kristal ve salınım devresini bir termostata yerleştirir. OCXO’nun frekans doğruluğu, bazı özel uygulamalar için daha da yüksek olan 10-7~10-8 mertebesindedir. Frekans kararlılığı, dört tip rezonatör arasında en yüksek olanıdır.
Helmholtz Rezonatörleri Nedir?
Tek bir açıklığı olan bir boşlukta, titreşen hava sonucunda ses üretilmiş olur. Bu akustik boşluklara Helmholtz rezonatörleri denir. Hermann von Helmholtz’den gelmektedir.