セラミック共振器は、圧電セラミック材料の片に2つ以上の金属電極を取り付けた電子部品です。電子発振回路に接続すると、デバイス内の共振による機械的振動によって、特定の周波数の発振信号が生成されます。類似の水晶発振器と同様に、コンピュータやその他のデジタル論理デバイスのタイミング制御に使用されるクロック信号の生成、あるいはアナログ無線送信機や受信機の搬送波信号の生成など、発振器において様々な用途で使用されます。
セラミック共振器は、一般的にチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などの高安定性圧電セラミックスで作られており、機械共振器として機能します。動作時には、材料の圧電性により、機械的振動によって接続された電極に振動電圧が発生します。セラミック基板の厚さによって、デバイスの共振周波数が決まります。
一般的なセラミック共振器パッケージには、2 つまたは 3 つの接続部があります。2 ピンのデバイスは通常共振器そのものですが、3 つまたは 4 つのピンのデバイスはフィルタであり、AM および FM 放送ラジオやその他の多くの RF アプリケーションでよく使用されます。[ 1 ]これらは、表面実装型とスルーホール型の両方があり、さまざまなフットプリントがあります。発振は 2 つのピン (接続部) 間で発生します。3 番目のピン (存在する場合、通常は中央のピン) はグランドに接続されます。[ 2 ] [ 3 ]
セラミック共振器は、周波数精度が重要でないマイクロプロセッサなどのデジタル回路のクロック信号源として使用できます。 [ 4 ] 水晶の周波数許容誤差は0.001%ですが、PZTの許容誤差は0.5%です。
セラミック共振器は、テレビ、ビデオデッキ、車載電子機器、電話、コピー機、カメラ、音声合成装置、通信機器、リモコン、玩具など、幅広い用途のタイミング回路に使用されています。低コストで小型であることから、電子回路の基準クロックや信号発生器として、水晶発振器の代わりにセラミック共振器がよく用いられます。
低いQ値と高い周波数範囲は、温度補償型水晶発振器(TCXO)の使用において有益となる可能性がある。発振器の周波数は、高Q水晶よりも広い範囲で「引き伸ばす」ことができる。これにより、調整範囲が広がり、特に低温などの極端な温度で動作するデバイスでは、水晶自体の温度と周波数の依存性によって目的の周波数の引き伸ばし範囲から外れてしまう可能性があるため、これは非常に重要となる可能性がある。[ 5 ]
セラミック共振器はセラミックフィルタに似ています。セラミックフィルタはスーパーヘテロダイン受信機のIF段でよく使用されます。元々セラミックフィルタは、標準的なIFが455kHzの中波受信機とIF段が約10.7MHzのFM放送受信機の両方の放送ラジオ受信機用の非常に低コストのフィルタとして使用されていました。しかし、性能が大幅に向上したため、他の多くのRFアプリケーションでも使用されています。[ 6 ]