基本介紹
利用電信号頻率等于石英晶片（或棒）固有頻率時晶片因壓電效應而産生諧振現象的原理制成的器件。它由石英晶片（或棒）、電極、支架和外殼等構成，在穩頻、選頻和精密計時等方面有突出的優點，是晶體振蕩器和窄帶濾波器等的關鍵元件。
石英晶體自身所具備的神奇的壓電效應，這種現象是雅克(Jacques)和皮埃爾·居裡(Pierre Curie)兄弟在1880年偶然間所發現。20世紀30年代初，石英技術開始應用到鐘表計時上，但石英在鐘表中廣泛應用卻是在20世紀60年代石英振子被小型化以後。
随着石英電子鐘表不斷向薄型、小型化和中高檔産品發展，對石英晶體和石英諧振器的小型化還在不斷地開拓、創新。
結構介紹
石英諧振器常用的有圓片型、棒型、音叉型。
音叉型石英諧振器體積小，抗沖擊性能好、頻率低，其諧振頻率為32.768kHz，适于用在石英手表中。近來，不少石英鐘也采用了這種低頻石英諧振器。
圓片型為高頻石英諧振器，其諧振頻率為4.194304MHz，它大多為石英鐘采用。
棒狀石英諧振器由于其抗沖擊性能較差、體積也較大，因而不能适應小型化的石英手。
目前，大量生産的是音叉型石英諧振器，石英音叉的振動屬于彎曲振動模式。叉臂一端固定，一端自由地彎曲振動，其頻率是兩端自由彎曲振動的0.16倍。
特性
發展曆史
1921年，人們發現石英晶片諧振特性具有穩頻作用，開創了石英諧振器在通信技術中的應用。第二次世界大戰期間,由于軍事通信的需要，壓電石英技術有很大發展。
1940年前石英諧振器的頻率穩定度為10，50年代達到10，70年代2.5兆赫和5兆赫的高精密石英諧振器經長期工作後的最佳水平可分别達到10和10。
現代石英諧振器已能解決短期穩定度問題，秒級穩定度最佳水平已達10，毫秒級穩定度最佳水平已達10。石英諧振器的頻率範圍1945年前為100千赫～10兆赫,1960年擴展為500赫～200兆赫,1977年高頻擴展到350兆赫。1980年後用離子束刻蝕出超薄晶片，使石英諧振器的基頻達1000兆赫。
石英晶體
切型在晶體坐标系中，晶片沿某種方位的切割稱為切型。隻有一定的切型才具有壓電效應、單一振動模式和零溫度系數，所以在設計諧振器時首先要選擇合适的切型。
石英晶體的切型符号有兩種表示方法：一種是國際電工委員會規定的符号表示法，另一種是習慣符号表示法。
前一種符号用一組字母xyzlwt和角度來表示；x、y、z中兩個字母的先後排列表示晶片的厚度和長度的原始方位，l（長度）、w（寬度）、t（厚度）表示旋轉軸；角度的正、負号表示逆、順時針旋轉。例如,xytl5°/-50°切型，表示晶片原始方位的厚度位于x軸方向，長度位于y軸方向；晶片先繞厚度t沿逆時針方向旋轉5°，再繞長度l沿順時針方向旋轉50°。
後一種習慣符号多數用兩個大寫拉丁字母表示，例如，AT、BT、NT、MT等；其中AT、BT為單轉角切型，NT、MT為雙轉角切型。
頻率穩定度
提高石英諧振器的頻率穩定度的重要途徑是減小環境溫度對頻率的影響。通常有兩種方法。
①恒溫槽法：将諧振器放入恒溫槽中，隻要恒溫槽的溫度與零溫度系數點的溫度（T0）一緻，頻率随溫度的變化将接近于零。
②溫度補償法：将環境溫度所引起的頻率變化，通過熱敏網絡加以補嘗。後一方法的優點是體積小、消耗功率小，且開機即能工作。缺點是頻率穩定性低于前一方法。
