晶体振荡器工作原理

晶振具有压电效应，即在晶片两极外加电压后晶体会产生变形，反过来如外力使晶片变形，则两极上金属片又会产生电压。如果给晶片加上适当的交变电压，晶片就会产生谐振（谐振频率与石英斜面倾角等有关系，且频率一定）。晶振利用一种能把电能和机械能相互转化的晶体，在共振的状态下工作可以提供稳定、准确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率精度可达百万分之五十。利用该特性，晶振可以提供较稳定的脉冲，广泛应用于微芯片的时钟电路里。晶片多为石英半导体材料，外壳用金属封装。 

晶振常与主板、南桥、声卡等电路连接使用。晶振可比喻为各板卡的“心跳”发生器，如果主卡的“心跳”出现问题，必定会使其他各电路出现故障。

晶体振荡器的结构

晶体振荡器是利用石英晶体的压电效应制成的一种谐振器件。它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下的薄片(在它的两个对应面上涂敷银层作为电极)，还有IC芯片以及相应的电阻电容和微小线路板组成的振荡电路，再加上封装外壳就构成了晶体振荡器，一般简称为晶振。其产品大多用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。

不同的工程使用，对晶体振荡器频率的技术性能要求不同。有的要求频率短期稳定度高；有的要求简单好用；有的要求长期稳定性高；有的要求开机后短时间内能稳定工作；有的要求能抗很强的冲击与振动等等。

晶体谐振器的等效电路

石英晶体谐振器的等效电路。当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。一般L的值为几十mH到几百mH。晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.00020.1pF。晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效，它的数值约为100Ω。由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因数Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得准确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。