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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。

串联型晶体振荡器的类型与电路的振荡过程

因为信号是反馈到VT1发射极，现假设VT1发射极电压瞬时极性为“+”，集电极电压极性为“+”（发射极与集电极是同相关系，当发射极电压上升时集电极电压也上升），VT2的基极电压极性为“+”，发射极电压极性也为“+”，该极性的电压通过X1反馈到VT1的发射极，反馈电压极性与假设的电压极性相同，故该反馈为正反馈。

接通电源后，三极管VT1、VT2导通，VT2发射极输出变化的Ie电流中包含各种频率的信号，石英晶体X1对其中的f0信号阻抗很小，f0信号经X1、RP1反馈到VT1的发射极，该信号经VT1放大后从集电极输出，又加到VT2放大后从发射极输出，然后又通过X1反馈到VT1放大，如此反复进行，VT2输出的f0信号幅度越来越大，VT1、VT2组成的放大电路放大倍数越来越小，当放大倍数等于反馈衰减系数时，输出f0信号幅度不再变化，电路输出稳定的f0信号。

晶体振荡器的电路

晶体振荡器电路通过从石英谐振器获取电压信号，对其进行放大并将其反馈回谐振器来维持振荡。石英的膨胀和收缩速率是谐振频率，由晶体的切割和尺寸决定。当产生的输出频率的能量与电路中的损耗匹配时，可以维持振荡。

振荡器晶体具有两个导电板，在它们之间夹有一块石英片或音叉。在启动期间，控制电路会将晶体置于不稳定的平衡状态，并且由于系统中的正反馈，因此任何微小的噪声被放大，增加振荡。晶体谐振器也可以看作是该系统中的高频率选择滤波器：它仅使谐振频带周围的频率范围很窄，从而使其他所有信号衰减。只有谐振频率有效。当振荡器放大从晶体发出的信号时，晶体频带中的信号变得更强，主导了振荡器的输出。石英晶体的窄共振带滤除了所有不需要的频率。