發(fā)布日期：2019-07-17
石英晶體諧振器（英文：quartz crystal unit或quartz crystal resonator，常簡寫成Xtal），簡稱石英晶體或晶振，是利用石英晶體（又稱水晶）的壓電效應(yīng)，用來產(chǎn)生高精度振蕩頻率的一種電子元件，屬于被動(dòng)元件。該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。根據(jù)引線狀況可分為直插（有引線）與表面貼裝（無引線）兩種類型。現(xiàn)在常見的主要封裝型號(hào)有HC-49U、HC-49/S、GLASS、UM-1、UM-4、UM-5與SMD。晶體是指其中的原子、分子、或離子以規(guī)則、重復(fù)的模式朝各方向延伸的一種固體。
晶體與幾乎所有的彈性物質(zhì)都具有自然共振頻率，透過適當(dāng)?shù)膫鞲衅骺杉右岳?。例如鋼鐵具有良好彈性、音速快，在石英晶體大量應(yīng)用以前，鋼鐵被用作機(jī)械式濾波器（英語：Mechanical filter）。共振頻率取決于晶體的尺寸、形狀、彈性、與物質(zhì)內(nèi)的音速。高頻用的晶體通常是切成簡單的形狀，如方形片狀。典型的低頻用晶體則常切成音叉形，例如手表所使用的。如不需要太高的[敏感詞]度，則也可以使用陶瓷諧振器（英語：Ceramic Resonator）取代石英晶體諧振器。
運(yùn)用石英晶體上的電極對(duì)一顆被適當(dāng)切割并安置的石英晶體施以電場時(shí)，晶體會(huì)產(chǎn)生變形。這就是逆壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電場移除時(shí)，石英晶體會(huì)恢復(fù)原狀并發(fā)出電場，因而在電極上產(chǎn)生電壓。這樣的特性造成石英晶體在電路中的行為，類似于某種電感器、電容器、與電阻器所組合成的RLC電路。組合中的電感電容諧振頻率則反映了石英晶體的實(shí)體共振頻率。
石英晶體諧振器的優(yōu)點(diǎn)是在溫度變化時(shí)，影響震蕩頻率的彈性系數(shù)與尺寸變化輕微，因而在頻率特性上表現(xiàn)穩(wěn)定。共振的特性還取決于振動(dòng)模式與石英的切割角度（相對(duì)于晶軸而言），目前常用的是AT切割，它的振蕩是厚度剪切（thickness shear）振蕩模式。此外，在需要高精密度與穩(wěn)定性的嚴(yán)格場合，石英晶體會(huì)放置于恒溫箱（Crystal oven）與吸振容器內(nèi)，以防止外部溫度與震動(dòng)的干擾。
以上，便是關(guān)于石英晶體諧振器工作原理的相關(guān)介紹。