一、基本特性
石英晶體具有壓電效應(yīng)，即在晶片兩面加上電場(chǎng)，晶片就會(huì)產(chǎn)生形變。相反，若在晶片上施加機(jī)械壓力，則在晶片的相應(yīng)方向上會(huì)產(chǎn)生一定的電場(chǎng)。因此，當(dāng)晶片的兩極加上交變電壓時(shí)，晶片就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，同時(shí)晶片的機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)。若從外電路來看，這就相當(dāng)于有一交變電流通過晶片。在一般情況下，晶體機(jī)械振動(dòng)的振幅是非常微小的，只有在外加交變電壓的頻率等于晶片的固有振蕩頻率時(shí)，振動(dòng)的振幅和交變電流才突然增至最大，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此，石英晶體又稱為石英諧振器。
二、等效電路
石英晶體諧振器的符號(hào)和等效電路如圖z0813（a）、（b）所示。當(dāng)晶體不振動(dòng)時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)平行板電容c0，稱為靜態(tài)電容，其值僅與晶片的尺寸有關(guān)，一般約為幾pf到幾十pf。當(dāng)晶片振動(dòng)時(shí)，其等效電路應(yīng)包含等效電感l(wèi)g、等效電容cg和晶片振動(dòng)時(shí)摩擦損耗的等效電阻rg，它們的值分別為lg ≈1o-3～102h、cg ≈10-4～10-1pf、rg～102ω。由于晶片的lg 很大，cg、rg，都很小，故q＝ωlg ／rg 值極高，可達(dá)104～106，比一般lc回路q值超出2～4個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，由于它本身的固有振動(dòng)頻率很穩(wěn)定，所以用它做成的振蕩器，可獲得很高的頻率穩(wěn)定度。
從石英諧振器的等效電路可知，它有兩個(gè)諧振頻率，一個(gè)是串聯(lián)諧振頻率fs，它是lg、cg、rg 支路諧振時(shí)的頻率。即：
另一個(gè)是并聯(lián)諧振頻率fp，它是等效電路的諧振頻率。即：
由于cg<c0，所以兩個(gè)頻率非常接近。
從石英諧振器的等效電路可以求出它的電抗頻率特性，如圖z0814所示。在fs與fp 之間，呈電感性，在此區(qū)域以外，呈電容性。