Mayroong iba't ibang mga resonator na ginagamit para sa isang napakalawak na bilang ng mga aplikasyon sa larangan ng Elektronika. Sa listahan ng mga resonator, ang dalawang pangunahin na ginamit na materyales ay quartz crystal at Ceramic (paggawa ng Ceramic Resonator). Ang quartz crystal ay ginagamit sa Crystal Oscillator at ang Ceramic ay ginagamit sa Ceramic Resonator. Pareho sa kanila ang may parehong layunin na bumuo ng isang dalas ng oscillation sa pamamagitan ng pag-vibrate kapag ang isang input boltahe ay ibinibigay sa kanila. Ngunit silang dalawa ay may ilang mga pagkakaiba rin, na naghihiwalay sa kanila at bilang isang resulta, mayroon silang iba't ibang mga application.
Ano ang Crystal Oscillator?
Ang isang oscillator ay isang circuit na bumubuo ng dalas sa tulong ng isang tuned circuit at ang nabuo na dalas ay kilala bilang dalas ng oscillating. Katulad nito, ang isang kristal oscillator ay isang elektronikong circuit o aparato na ginagamit upang makabuo ng isang matatag na dalas sa tulong ng isang kristal sa halip na isang tuned circuit. Ang kristal kapag nag-vibrate, gumaganap ito tulad ng isang resonator at bilang isang resulta ay bumubuo ng isang oscillated frequency. Gumagamit ang circuit ng resonator ng isang kristal upang makabuo ng pag-oscillation, na humantong sa pangalan bilang Crystal Oscillator. Ang simbolo at circuit ng isang kristal oscillator ay tulad ng ipinakita sa ibaba:
Dagdagan ang nalalaman tungkol sa Quartz kristal at kristal oscillator dito.
Ano ang isang Ceramic Resonator?
Katulad ng Crystal Oscillator, ang Ceramic Resonator ay isa ring electronic circuit o isang aparato na ginagamit upang makabuo ng isang output ng dalas ng oscillation sa tulong ng Ceramic bilang isang resonating na piezoelectric material. Ang materyal ay maaaring magkaroon ng dalawa o higit pang electrode kung saan kapag nakakonekta sa isang oscillator circuit ay nakakakuha ng mekanikal na panginginig at bilang isang resulta ng isang oscillating signal ng isang tukoy na dalas ay nabuo. Ang circuit para sa resonator ay katulad ng sa Crystal Oscillator at tulad ng ipinakita sa ibaba:
Kapag ang resonator ay gumagana, ang mga mechanical vibrations ay gumagawa ng isang oscillating boltahe dahil sa materyal na piezoelectric ie ceramic at ang oscillating boltahe ay naka-attach sa mga electrodes bilang output. Ang kabaligtaran konsepto ay ginagamit sa kaso ng kabaligtaran Piezoelectric epekto.
Crystal Oscillator Vs Resonator
Kahit na pareho silang may parehong pamamaraan sa pagtatrabaho at bumubuo ng dalas na oscillation bilang output, mayroon silang ilang pagkakaiba sa mga pag-aari sanhi kung saan pinalitan ng oscillator ang resonator sa maraming mga kaso, na kung saan ay:
- Saklaw ng Frequency - Ang Crystal Oscillator ay may mataas na Q factor kaysa sa Ceramic Resonator sanhi ng kung saan ang Crystal Oscillator ay may saklaw na dalas na 10 kHz - 100 MHz range habang ang saklaw ng dalas ng ceramic resonator ay nag-iiba mula 190 kHz - 50 MHz
- Output - Nagbibigay ang Crystal Oscillator ng mataas na output ng dalas ng katatagan at ang Ceramic resonator ay nagbibigay din ng output ng katatagan na hindi gaanong mabuti kumpara sa Crystal Oscillator. Sa mga tuntunin ng kawastuhan ng dalas ng output, ang Crystal Oscillator ay nagbibigay ng mas tumpak na output kaysa sa Ceramic resonator kung saan ang mga parameter tulad ng temperatura ay isang sensitibong elemento. Ang kawastuhan para sa oscillator ay 10ppm-1000ppm habang para sa resonator ay 0.1% - 1%.
- Epekto dahil sa Mga Parameter - Para sa Ceramic resonator, matutukoy ng kapal ng ceramic material ang output resonant frequency habang para sa Crystal Oscillators ang output ng resonant frequency ay depende sa laki, hugis, pagkalastiko at bilis ng tunog sa materyal. Ang Crystal Oscillator ay may napakababang pag-asa sa temperatura ibig sabihin sila ay lubos na matatag kahit na may mga pagbabago sa temperatura at ang ceramic resonator ay may isang maliit na higit na pagtitiwala sa temperatura pagkatapos ng Crystal Oscillator. Para sa isang Quartz Crystal Oscillator, ang mga katangian ng output ay nakasalalay sa mode ng panginginig at anggulo kung saan ang kristal ay pinuputol habang nasa resonator pangunahin ang mga bagay na kapal.
- Pagpaparaya at Sensitivity - Ang Crystal Oscillator ay may mas kaunting pagpapaubaya laban sa pagkabigla at panginginig ng boses habang ang ceramic resonator ay may mataas na pagpapaubaya kumpara. Ang Crystal oscillator ay may mababang pagpapaubaya ng ESD (Electrostatic Discharge) habang ang ceramic resonator ay may mataas na tolerance ng ESD. Ang mga oscillator ay mas sensitibo kaysa sa mga resonator, maaaring ihambing ang pagkasensitibo sa mga tuntunin ng radiation. Ang quartz ay may 0.001% frequency tolerance, habang ang PZT ay may 0.5% tolerance.
- Pag-asa sa Capacitor - Ang mga resonator ay maaaring magkaroon ng panloob na mga capacitor o kailangan ng panlabas minsan habang ang Oscillator ay nangangailangan ng mga panlabas na capacitor at ang kanilang halaga ay nakasalalay sa kung anong kristal ang idinisenyo upang gumana.
- Ginamit na Materyal - Ang Crystal Oscillator ay binubuo ng Quartz bilang materyal na piezoelectric resonator habang ang Ceramic resonators ay gawa sa Lead Zirconium Titanate (PZT), na kilala bilang mataas na katatagan na piezoelectric ceramic material. Ang Crystal Oscillator ay mahirap gawin habang ang ceramic resonator ay madaling gawin.
- Mga Aplikasyon - Ang mga ceramic resonator ay ginagamit sa microprocessor application kung saan ang katatagan ng dalas ay hindi mahalaga habang ang Crystal Oscillator ay matatagpuan sa lahat mula sa telebisyon hanggang sa mga laruan ng mga bata na mayroong mga de-koryenteng sangkap. Ang mga resonator ay mabuti para sa mababang bilis ng komunikasyon sa serial port habang ang mga kristal na oscillator ay mayroong mga frequency na magagamit upang suportahan din ang mga bilis ng serial na komunikasyon din. Ang mga resonator ay walang mga magagamit na frequency para sa mga high-speed na serial port na komunikasyon. Sa mga tuntunin ng mga application na nakabatay sa orasan, ang mga Resonator ay hindi masyadong angkop para sa isang Real-Time Clock / timekeeping / wall clock habang ang mga oscillator ay maaaring angkop para sa timekeeping / RTC / wall clock kung naka-tono na may variable capacitor, asahan ang ilang minuto na naaanod bawat taon kung hindi nakatutok