有源晶振同时称为“石英晶体振荡器”主要是通过震荡为产品提供稳定的频率.那么是如何产生振荡器,小编在此为您详解有源晶振的震荡原理.有源晶振被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号.
一、石英晶体振荡器的基本原理
 1、石英晶体振荡器的结构
       石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）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薄片（简称为晶片,它可以是正方形、矩形或圆形等）,在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,简称为石英晶体或晶体、晶振.其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的 .为了防止 Ag电极被氧化 ,一般在封装时充入 N2.下图是一种金属外壳封装的石英晶体结构示意图.
                                    
2、压电效应
        若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形.反之,若在晶片的两侧施加机械压力,则在晶片相应的方向上将产生电场,这种物理现象称为压电效应 ,如图 2所示.如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场.在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,比其他频率下的振幅大得多,这种现象称为压电谐振,它与 LC回路的谐振现象十分相似.它的谐振频率与晶片的切割方式、几何形状、尺寸等有关.
                                   
3、符号和等效电路
       石英晶体谐振器的符号和等效电路如图 3所示.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 0.0002～0.1pF.晶片振动时因摩擦而造成的损耗用 R来等效(与晶片表面光滑度成反比 ,粗糙平整度影响 R值,它决定了晶振 80%的品质),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(Q=1/2∏fs CR) 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,而且可以做得精确,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.
                                   
4、谐振频率
       从石英晶体谐振器的等效电路可知,它有两个谐振频率,即（ 1）当 L、C、R支路发生串联谐振时,它的等效阻抗最小（等于 R）.串联揩振频率用 fs表示,石英晶体对于串联揩振频率 fs呈纯阻性,（2）当频率高于 fs时 L、C、R支路呈感性,可与电容 C.发生并联谐振,其并联频率用 fd表示.