Keramik-Resonatoren

FAQ – häufig gestellte Fragen

Warum gibt es zwei- und dreipolige Ausführungen von Resonatoren?

Zweipolige Ausführungen ersetzen rein schaltungstechnisch den Schwingkreis beziehungsweise das Oszillatorelement. Der mittlere Anschluss ist dann wichtig, wenn aus dem Resonator ein Signal abgegriffen werden soll, zum Beispiel für die Verwendung in Diskriminatoren.
 

Benötigen Resonatoren einen externen elektrischen Widerstand als Schutz vor Überspannungen?

Nein, im Gegensatz zu Quarz-Schwingern würde eine Überspannung hier nicht die piezoelektrischen Eigenschaften negativ beeinflussen.
 

Wie lange behalten Resonatoren ihre Frequenzgenauigkeit?

Wie jedes elektronische beziehungsweise elektrische Bauelement sind auch Keramik-Resonatoren einem natürlichen Alterungsprozess unterworfen, der sich vor allem bei hohen Temperaturen beschleunigt. Laut den Datenblättern der Hersteller ändert sich die vorgegebene Frequenz über einen Zeitraum von zehn Jahren um etwa plusminus 0,3 Prozent.
 

Was ist unter dem Kopplungsfaktor zu verstehen?

Mit Kopplungsfaktor wird die Effizienz der elektromechanischen Energieumwandlung bezeichnet, also der Übergang von der elektrisch zugeführten Energie in die Bewegungsenergie der Keramik. Der Faktor ist bei keramischen piezoelektrisch reagierenden Werkstoffen erheblich höher als bei Quarzkristallen, die resultierende Spannung ist damit viel größer.
 

Worauf bezieht sich der sogenannte Gütefaktor bei einem Quarz oder Resonator?

In der Physik und im Ingenieurwesen ist der Gütefaktor oder Q-Faktor ein dimensionsloser Parameter. Er beschreibt, wie wenig gedämpft ein Oszillator oder Resonator arbeitet. Der Q-Faktor ist definiert als das Verhältnis zwischen der im Resonator gespeicherten Anfangsenergie und der Energie, die in einem Radiant des Schwingungszyklus verloren geht. Alternativ beschreibt er das Verhältnis zwischen der Mittenfrequenz eines Resonators und seiner Bandbreite, wenn er einer schwingenden Antriebskraft ausgesetzt ist.

Diese beiden Definitionen führen zu numerisch ähnlichen, aber nicht identischen Ergebnissen: Ein höherer Q-Faktor bedeutet einen geringeren Energieverlust, die Schwingungen klingen langsamer ab. Beispiel: Ein Pendel, das an einem hochwertigen Lager mit sehr wenig Reibung aufgehängt ist und in Luft schwingt, besitzt einen hohen Q-Faktor, während ein Pendel, das in einem Lager mit viel Reibung hängt und das zudem in Öl eingetaucht ist, einen sehr niedrigen Wert aufweist. Resonatoren mit hohen Gütefaktoren besitzen eine geringe Dämpfung, so dass sie länger schwingen oder vibrieren.