Direktlink
  • Conrad
  • Mein Konto

    Anmelden / Registrieren

  • Einkaufswagen

  • Aktuelle Angebote, Aktionen & Top-Deals – Jetzt entdecken → Aktuelle Angebote, Deals & Aktionen →
  • Service & Infos

    Vorteile & Inspiration

    • → Langzeit-Garantie

    • → Geschenkkarte

    • → Download Center

    • → Newsletter

    Wissen & Aktuelles

    • → Innovation News

    • → Ratgeber

    • → Conrad Blog

    • → Aktuelles

    • → Kataloge


  • Angebote

    Sparen & Angebote

    • → Aktionen

    • → SALE %

    • → Outlet

    Clever Einkaufen

    • → Haushaltsbedarf

    • → Refurbished

    • → Alle Gutscheine


    Marken im Fokus

    Logo zu Sony
    Logo zu Philips
    Logo zu Apple
    Logo zu Makita
    Logo zu Samsung
    Logo zu VOLTCRAFT

  • Unsere Produkte
  • Mein Konto
  • Merkliste
  • Abmelden
Conrad
  1. Start
bulkycostscartcheckbox-checkedcheckbox-uncheckedclosecomparison Folder home hook iso list Magnifier NEU picto-table star tooltip warning wishlist

Ratgeber

Keramik-Resonatoren

Zahlreiche Schaltungen – vom einfachen Timer bis zum komplexen Mikrocontroller – benötigen Taktgeber. Im einfachsten Fall einen Schwingkreis aus Spule und Kondensator. Spielt die Frequenzstabilität eine wichtige Rolle, sind Quarz-Oszillatoren die erste Wahl. Es gibt aber eine Alternative: die in der Regel deutlich preisgünstigeren Keramik-Resonatoren.

Wie sich diese passiven Bauelemente von Quarz-Schwingkreisen unterscheiden, wie sie funktionieren und wo ihre Haupteinsatzgebiete liegen, erfahren Sie in unserem Ratgeber.

  • Was sind Keramik-Resonatoren?

  • Vorteile von Keramik-Resonatoren gegenüber Quarz-Oszillatoren

  • Nachteile von Keramik-Resonatoren gegenüber Quarz-Oszillatoren

  • Anwendungsbereiche von Keramik-Resonatoren

  • FAQ – häufig gestellte Fragen

Bauelemente


Was sind Keramik-Resonatoren?

Ähnlich wie der Quarzoszillator ist auch der Keramik-Resonator eine Schaltung mit wenigen Bauelementen. Auch hier befinden sich alle Komponenten in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse mit herausgeführten Kontakten, entweder bedrahtet für die Durchstecktechnik oder mit Lötflächen für die SMD-Montage.

Wie Quarzoszillatoren erzeugen Keramik-Resonatoren eine Ausgangsschwingung, hervorgerufen durch piezoelektrisches Resonanzmaterial, meist Barium-Titanat oder Blei-Zirkonium-Titanat. Die Schwingung lässt sich als Arbeitstakt für verschiedenste elektronische Prozesse nutzen. Keramische Resonatoren stehen in Bezug auf die Genauigkeit in etwa zwischen Quarzkristallen und Spule-Kondensator-Schwingkreisen.

Keramik-Resonator


Vorteile von Keramik-Resonatoren gegenüber Quarz-Oszillatoren

  • Aufgrund des im Vergleich zu Quarzen vor allem im MHz-Bereich niedrigeren Gütefaktors lässt sich die Frequenz des Resonators leichter auf den gewünschten Wert abstimmen. Er startet die Frequenzerzeugung zudem erheblich schneller als ein Quarz.

  • Keramikresonatoren besitzen sind im Vergleich zu Quarz-Oszillatorschaltungen in der Regel kleinere Gehäuse, das ermöglicht vor allem bei der Oberflächenmontage geringe Gerätedimensionen.

  • Quarz-Schwingkreise besitzen eine geringere Toleranz gegenüber Stößen und Vibrationen. Schwingkreise mit Keramik-Bauteil sind hier deutlich unkritischer. Das gilt auch für die Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischer Entladung.

  • Die Preise von Keramik-Bauteilen sind oft nur halb so hoch wie die von Quarz-Oszillatorschaltungen, da sie einfacher und damit in riesigen Stückzahlen herzustellen sind. Außerdem benötigen sie keine speziellen Anpassungen.



Nachteile von Keramik-Resonatoren gegenüber Quarzoszillatoren

Obwohl beide Taktgeber auf dem gleichen physikalischen Prinzip des piezoelektrischen Effekts beruhen und eine bestimmte Frequenz als Ausgang erzeugen, besitzen Keramik-Resonatoren gegenüber Quarzen einige Nachteile. Die wichtigsten sind:

  • Der Kristall-Oszillator verfügt über einen höheren Gütefaktor als der Keramik-Resonator, entsprechend groß ist der verfügbare Frequenzumfang, der von 10 kHz bis 100 MHz reicht. Keramik-Resonatoren gibt es für Frequenzen von 182 kHz bis 50 MHz.

  • Während der Kristalloszillator einen hochstabilen Frequenzausgang bietet, arbeitet der  Keramikresonator in Bezug auf die Genauigkeit der Ausgangsfrequenz nicht ganz so stabil. Grund: Der Keramik-Resonator reagiert empfindlich auf Temperaturschwankungen. Die Genauigkeit für den Oszillator beträgt 10 ppm bis 1000 ppm, das entspricht 0,001 Prozent bis 0,1 Prozent. Keramik-Resonatoren bieten dagegen eine Genauigkeit von 1000 ppm bis 10.000 ppm oder 0,1 Prozent bis 1 Prozent.

  • Bei Resonatoren aus Keramik bestimmt nur die Dicke des Materials die Ausgangsresonanzfrequenz, bei Quarzen die Größe, Form, Elastizität sowie die Durchlassfähigkeit des Schalls. Ein Quarz ist nur in sehr geringem Maße temperaturabhängig, das heißt, er taktet auch bei Temperaturschwankungen sehr stabil.



Anwendungsbereiche von Keramik Resonatoren

Keramik-Resonatoren sind recht häufig in Mikroprozessor-Anwendungen zu finden, bei denen die Frequenzstabilität nicht zu den wichtigsten Eigenschaften gehören muss. Sie eignen sich auch sehr gut für die serielle Kommunikation mit geringer Geschwindigkeit. Genutzt werden sie außerdem in Zeitsteuerungsschaltungen für eine Vielzahl von Anwendungen, zum Beispiel in Fernsehern, Videorekordern, elektronischen Geräten für Kraftfahrzeuge, Telefonen, Kopiergeräten, Kameras, Sprachsynthesizern, Kommunikationsgeräten, Fernbedienungen und Spielzeug.

Anzutreffen sind Resonatoren häufig auch als Filter in den Zwischenfrequenzstufen von Superheterodyn-Empfängern, sowohl für Mittelwellengeräte mit typischen Zwischenfrequenzen von 455 kHz als auch für UKW-Rundfunkgeräte mit Zwischenfrequenzstufen bei etwa 10,7 MHz. Da sich die Leistung inzwischen erheblich verbessert hat, werden sie auch in vielen anderen Hochfrequenz-Anwendungen eingesetzt.

In Automobil- und Industriebereichen sind Keramikresonatoren aufgrund ihrer robusten Konstruktion geschätzt. Einige Ausführungen erlauben zudem den Betrieb in Umgebungstemperaturen von mehr als 100 Grad Celsius oder verfügen über feuchtigkeitsresistente Gehäuse.



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.

  • Kostenlose Lieferung ab € 69.–

  • Über 1.5 Millionen Produkte

  • Über 6'000 Marken

  • Newsletter abonnieren

Services

Services

  • Angebotsservice

  • SourcingPlus

  • Garantie und Reparatur

  • Geschenkkarte

  • Project Business

  • Business PLUS+

  • E-Procurement

  • ProcurePlus

  • Alle Services


Über Conrad

Über Conrad

  • Unternehmen

  • Conrad Marken

  • Pressemitteilungen

  • Qualität

  • Nachhaltigkeit

  • Rechtliches

  • Vulnerability Disclosure Program

  • Karriere


Conrad erleben

Conrad erleben

  • Innovation News

  • Kataloge

  • Branchenlösungen

  • Ratgeber

  • Blog

  • Markenshop


Für Bildungseinrichtungen

Für Bildungseinrichtungen

  • Alles für Ihre Bildungseinrichtung


Aktuelle Angebote

Aktuelle Angebote

  • ★ Zur Übersicht

  • 🎁 Geschenkideen

  • % Technik-SALE

  • % Conrad Outlet

  • % Alle Conrad Gutscheine

  • Monatsempfehlungen


Hilfe

Hilfe

  • FAQ-Hilfecenter

  • Kontakformular


Newsletter abonnieren

Zum Newsletter anmelden und Gutschein sichern! (Diese Einwilligung kann jederzeit widerrufen werden.)

Zum Newsletter anmelden und immer up-to-date bleiben! (Diese Einwilligung kann jederzeit widerrufen werden.)

Bitte geben Sie eine gültige E-Mail-Adresse ein!

Zahlarten
  • Zahlungsart Rechnung
  • Zahlungsart PayPal
  • Zahlungsart Kreditkarte
  • Zahlungsart Bankeinzug
Alle Zahlarten
Social Media
Kontakt

FAQ - Hilfeseiten

Tel.: 050 20 40 40

Mo. - Do.: 08:00 - 16:00 Uhr
Fr.: 08:00 - 13:00 Uhr
(außer an gesetzlichen Feiertagen)

Kontakt

FAQ - Hilfeseiten
Kontaktformular

*Alle Preisangaben sind exkl. MwSt. und zzgl. Versandkosten.

*Alle Preisangaben sind inkl. MwSt. und zzgl. Versandkosten.

  • Datenschutz

  • Sichere Zahlungsmittel

  • SSL-Verschlüsselung

  • Verified by Visa & Mastercard Secure Code

  • Goldfarbenes Gütesiegel mit der Aufschrift „Trustmark Austria“ und dem Logo des Handelsverbands.
  • Sieben Qualitäts- und Vertrauenssiegel für E-Commerce und Handel, darunter österreichische und europäische Zertifikate.
  • Grünes Logo in Briefmarkenform mit Blatt und Posthorn, Text „CO₂ neutral zugestellt – CO₂-frei bis 2030“, symbolisiert klimafreundliche Postzustellung.
  • AGB

  • Impressum

  • Datenschutz

  • Widerruf

Produktvergleich
Merkliste