大多数您所设计或使用的电子系统，都具有一或多个振荡器来提供频率以进行同步运作，作为频率参考或实现准确的定时。本文将讨论石英晶体振荡器的优点，以及一些可用的选择。
在以微处理器为基础的系统中，存在着数种不同的频率讯号，用于执行指令、将数据移入和移出内存，以及外部通讯接口。
一个简单的嵌入式控制器可能拥有几MHz的时钟频率，而个人计算机中的微处理器通常预期会有15MHz的输入频率。这将在内部倍数增加，以提供CPU和其他子系统的频率。系统中的其他组件可能都各有自己的频率要求。例如，以太网络控制器需要25MHz的频率，或实时频率(RTC)需要32.768kHz。
射频(RF)系统需要准确的频率参考，以实现端对端通讯并可过滤不需要的讯号和噪声。
关键振荡器特性
除了提供指定频率的基本需求外，依据您的产品应用，振荡器可能还必须满足其他需求。
例如，许多产品应用需要极为精确定义的频率。对于需要透过序列或无线接口与其他装置进行通讯的系统而言，这尤其重要。准确度通常以百万分之一(ppm)为单位进行测量。
针对手持或电池供电的设备而言，拥有低功耗是十分重要的。对RTC来说尤其如此，因为即使在低功耗或待机模式下，电路的此一部分也将始终处于有效状态。
最后，您可能需要考虑例如操作环境、成本和外形尺寸等各种因素。
完美谐振
任何振荡器都使用某种谐振或微调电路，搭配放大和回馈来产生特定频率输出。
微调电路可以电阻电容(RC)或电感电容(LC)网络为基础。这些装置较为简单，且能在宽广的范围内变更频率。不过，设计一个准确的RC或LC振荡器，需要使用昂贵的精确组件。即便如此，它们也无法满足许多产品应用所要求的最高准确度和稳定性。
晶体(通常为石英)也可以作为谐振组件。将晶体切割为两个平行的晶面，并在其上沉积金属接点。石英具有压电效应，代表将该晶体置于压力下时，其晶面会产生电压。相反地，在晶体上施加电压时，晶体亦会改变形状。
这种回馈会使晶体以其自然谐振频率进行振荡。这将由晶体的尺寸及其切割方式决定。最常见的裁切方式称为AT。这可以用于很广泛的频率范围，并具有良好的热稳定性。
晶体谐振器具备很高的质量(Q)因子，这代表频率是精确定义且非常稳定，因此晶体可用作低成本、高准确度振荡器的基础。
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