什么是晶体振荡器？晶振的原理

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、精确的单频振荡。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对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。

将电压施加到所述石英晶体的压电元件(电场的应用到)，变形发生在压电体。这种现象发现者，雅克和皮埃尔居里是兄弟。电性能，通常是一个电容器作为其固有频率附近特定频率仅频带线圈作为电感性电抗充当具有。应用此原理的电子组件是晶体谐振器。AT是一种常见的晶体振荡器谐振器是压电晶体元件具有两个(晶体坯)电极由夹的石英振动元件在上笼的影片。由于石英振荡器会引起自由振动，因此波形会变成正弦波。

振荡器频次

振荡电路中，一个晶体管和一个线圈 - 电容由连接的组合是电路依赖振荡条件(哈特莱振荡器的Colpitts振荡器电路，等等)。在这些电路中，当将晶体谐振器连接到需要线圈作为振荡条件的部分时，可以获得固有频率的振荡输出。该频率可以很容易地以10 6的数量级获得，并且是无与伦比的，因此被广泛用作频率和时间的参考。

由于晶体的大小，许多实际使用的晶体振荡器约为1-20 MHz。当需要更高的频率时，将执行泛音振荡(或可将用于高频的晶体单元用于泛音)，或者使用倍频器。

由于晶体单元的振荡频率本身是由晶体单元的特性决定的，因此基本上不能改变。因此，在无线通信等中，可以采用根据所使用的频率来更换晶体单元的方法。然而，通过调整外部电容，±0几个%是约并应用此可能微调VXO(可变晶体振荡器)，以允许电压控制将被替换为可变电容二极管的电容的VCXO(压控晶体振荡器，VCXO)具有电路，例如。此外，晶体振荡器和电压控制振荡器，一个数字电路，由于计数器组合电路和相位比较器等的频率合成器通过，所以能够获得任意的频率稳定的输出信号。

下面具体的介绍一下晶振的作用以及原理，晶振一般采用如图1a的电容三端式(考毕兹) 交流等效振荡电路;实际的晶振交流等效电路如图1b，其中Cv是用来调节振荡频率，一般用变容二极管加上不同的反偏电压来实现，这也是压控作用的机理;把晶体的等效电路代替晶体后如图1c。其中Co，C1，L1，RR是晶体的等效电路。

分析整个振荡槽路可知，利用Cv来改变频率是有限的：决定振荡频率的整个槽路电容C=Cbe，Cce，Cv三个电容串联后和Co并联再和C1串联。可以看出：C1越小，Co越大，Cv变化时对整个槽路电容的作用就越小。因而能“压控”的频率范围也越小。实际上，由于C1很小(1E-15量级)，Co不能忽略(1E-12量级，几PF)。所以，Cv变大时，降低槽路频率的作用越来越小，Cv变小时，升高槽路频率的作用却越来越大。这一方面引起压控特性的非线性，压控范围越大，非线性就越厉害;另一方面，分给振荡的反馈电压(Cbe上的电压)却越来越小，最后导致停振。通过晶振的原理图你应该大致了解了晶振的作用以及工作过程了吧。采用泛音次数越高的晶振，其等效电容C1就越小;因此频率的变化范围也就越小。

微控制器的时钟源可以分为两类：基于机械谐振器件的时钟源，如晶振、陶瓷谐振槽路;RC(电阻、电容)振荡器。一种是皮尔斯振荡器配置，适用于晶振和陶瓷谐振槽路 。另一种为简单的分立RC振荡器。

用万用表测量晶体振荡器是否工作的方法：测量两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半，比如工作电压是51单片机的+5V则是否是2.5V左右。另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变化，证明是起振了的。