Keramik Resonatoren

Flexibilität und Schnelligkeit

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.
 

Größe

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

Toleranz und Empfindlichkeit

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.
 

Preispolitik

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.

Frequenzbereich

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.
 

Ausgangsfrequenz

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.
 

Auswirkungen von Parametern

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.

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.