石英晶體是壓電晶體的一種，沿著特定的方向擠壓或拉伸，它的兩端會產生正負電荷，這種效應稱為正壓電效應；相反，對晶體施加電場導致晶體形變的效應，稱為逆壓電效應。所以在石英晶片兩面施加交變電場，晶片就會產生形變，而形變又會產生電場，這是一個周期轉換的過程。對于特定的晶片，這個周期是固定的，我們利用這個周期來產生穩定的基準時鐘信號。

　　石英晶體元器件，是利用石英晶體的壓電效應實現頻率控制、穩定或選擇的關鍵電子元器件。包括石英晶體諧振器、石英晶體振蕩器和石英晶體濾波器。在石英晶片的兩面鍍上電極，經過裝架、調頻、封裝等工序后制成石英晶體元件。石英晶體元件與集成電路等其它電子元件組合成石英晶體器件。本文主要介紹石英晶振：即所謂石英晶體諧振器（無源晶振）和石英晶體振蕩器（有源晶振）的統稱。一般的概念中把晶振就等同于諧振器理解了，振蕩器就是通常所指鐘振。石英晶振是一種用于穩定頻率和選擇頻率的電子元件，已被廣泛地使用在無線電話、載波通訊、廣播電視、衛星通訊、儀器儀表等各種電子設備中。

　　晶振的作用

　　由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來產生基準頻率的。通過基準頻率來控制電路中的頻率的準確性。石英晶體震蕩器的應用范圍是非常廣的，它質量等級、頻率精度也是差別很大的。通訊系統用的信號發生器的信號源，絕大部分也用的是石英晶體震蕩器。它是時鐘電路中最重要的部件，它的主要作用是向顯卡、網卡、主板等配件的各部分提供基準頻率，它就像個標尺，工作頻率不穩定會造成相關設備工作頻率不穩定，自然容易出現問題。晶振還有個作用是在電路產生震蕩電流，發出時鐘信號。它用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態下工作，以提供穩定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達百萬分之五十。

　　諧振電阻（Rr）

　　指晶體元件在諧振頻率處的等效電阻，當不考慮C0的作用，也近似等于所謂晶體的動態電阻R1或稱等效串聯電阻（ESR）。這個參數控制著晶體元件的品質因數，還決定所應用電路中的晶體振蕩電平，因而影響晶體的穩定性以致是否可以理想的起振。所以它是晶體元件的一個重要指標參數。一般的，對于一給定頻率，選用的晶體盒越小，ESR的平均值可能就越高;絕大多數情況，在制造過程中并不能預計具體某個晶體元件的電阻值，而只能保證電阻將低于規范中所給的最大值。

　　什么是ESR

　　理論上，一個完美的電容，自身不會產生任何能量損失，但是實際上，因為制造電容的材料有電阻，電容的絕緣介質有損耗，各種原因導致電容變得不完美。這個損耗在外部，表現為就像一個電阻跟電容串連在一起，所以就起了個名字叫做等效串連電阻。

　　ESR的出現導致電容的行為背離了原始的定義。

　　比如，我們認為電容上面電壓不能突變，當突然對電容施加一個電流，電容因為自身充電，電壓會從0開始上升。但是有了ESR，電阻自身會產生一個壓降，這就導致了電容器兩端的電壓會產生突變。無疑的，這會降低電容的濾波效果，所以很多高質量的電源啦一類的，都使用低ESR的電容器。

　　同樣的，在振蕩電路等場合，ESR也會引起電路在功能上發生變化，引起電路失效甚至損壞等嚴重后果。

　　所以在多數場合，低ESR的電容，往往比高ESR的有更好的表現。

　　晶體諧振器的等效電路

　　上圖是一個在諧振頻率附近有與晶體諧振器具有相同阻抗特性的簡化電路。其中：C1為動態電容也稱等效串聯電容；L1為動態電感也稱等效串聯電感；R1為動態電阻也稱等效串聯電阻；C0為靜態電容也稱等效并聯電容。

　　這個等效電路中有兩個最有用的零相位頻率，其中一個是諧振頻率（Fr），另一個是反諧振頻率（Fa）。當晶體元件實際應用于振蕩電路中時，它一般還會與一負載電容相聯接，共同作用使晶體工作于Fr和Fa之間的某個頻率，這個頻率由振蕩電路的相位和有效電抗確定，通過改變電路的電抗條件，就可以在有限的范圍內調節晶體頻率。