石英晶体谐振器（quartzcrystal oscillator）缩写，又称有源晶振，能产生中央处理器（CPU）执行指令所需的时钟频率信号，CPU在此基础上执行所有指令。时钟信号频率越高，通常CPU运行速度越快。
只要是包含CPU电子产品至少包含一个时钟源。即使外面没有实际的振荡电路，它们也集成在芯片内。它们被称为电路系统的心脏。
在外部施加适当的电压后，可以输出预设的周期性时钟信号，
本周期性输出信号，就是晶体元件规格书中所指定的频率，也是工程师在电路设计和元件选购时首要关注的参数。晶振常用标称频率在1～200MHz之间，比如32768Hz、8MHz、12MHz、24MHz、125MHz等等，常用于更高的输出频率PLL(锁相环)低频倍频至1GHz以上。
输出信号的频率不可避免地会有一定的偏差使用它或，用单位ppm也就是说，百万分之一（partsper million）(1/106)是相对标称频率的变化，值越小，精度越高。
比如，12MHz晶振偏差为±20ppm，表示其频率偏差为12×20Hz=±240Hz，即频率范围(1199760~1200024Hz）
另外，还有一个表示在特定温度范围内，工作频率与基准温度的允许偏差相比，其单位也是ppm。
我们经常看到其他参数，如负载电容器、谐振电阻、静电容器和其他参数晶体的物理特性有关。让我们先了解一下晶体，如下图所示
石英晶体具有一定的电位，如果在晶片的轴向上施加压力
相反，当晶体的某些轴向施加电场时，晶体会产生机械变形；
如果在石英晶片加上交变电压，晶体会产生机械振动，机械变种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率非常稳定。当外交变电压的频率等于晶片的固有频率（与切割后的晶片尺寸有关，晶体越薄，切割难度越大，谐振频率越高）时，机械振动的范围将急剧增加，称为压电谐振。
按一定形状切割石英晶片后，用两个电极板夹住，形成无源晶振，符号图如下：
下图是一个与晶体谐振器具有相同阻抗特性的简化电路。
其中：C1.动态等效串联电容；
L1.动态等效串联电感；
R1是动态等效串联电阻，是晶体内的摩擦当量
C0为静态电容，相当于两个电极板之间的电容；
该等效电路具有如下图所示的频响特性曲线：
当R1、L1、C串联支路谐振频率为串联谐振频率（Fr），因此，支路相当于只有等效串联电阻R1。
该频率是晶体的自然谐振频率。在高稳定晶体振动的设计中，它是在标称频率、确定频率调整范围、设置频率微调装置等要求下稳定晶体振动的设计参数（但不是标称频率）。表达式如下：
等效串联电阻R1决定晶体元件的质量因数，又称机械Q值，是反映谐振器性能的重要参数L1和C1有以下关系：
R1越大，Q值越低，频率越不稳定。Q值越高，频率越稳定，晶体的特点是质量因素高。
等效电路还有一个反谐振频率fL(并联谐振频率)，此时串联支路呈感抗，相当于电感，如下图所示：
如下图所示：
通常，制造商的晶振元件数据手册给出的标称频率不是Fr或FL，当振荡电路中使用实际晶体元件时，它是一个它还将与负载电容器连接共同使晶体工作Fr和FL之间的频率，该频率由振荡电路的相位和有效电抗决定，晶体频率可以通过改变电路的电抗条件来调节。
负载电容与晶体串联时，如下图所示：
串联小电容器CL石英晶体的谐振频率可以在小范围内调整。此时，新的负载谐振频率如下：
其中，C1远远小于C0 CL
负载电容与晶体并联时，如下图所示：
同样，并联负载CL谐振频率也可以小范围调整，相应的负载谐振频率如下：
从实际效果来看，对于给定的负载电容值，F’r与F’L这两个频率是相同的，这是绝大多数晶体应用的实际频率，也是制造商满足产品标称频率要求的测试指标参数，即本文开头介绍的晶体振动标称频率，
当晶体元件与外部电容器连接（并联或串联）时，负载谐振频率的电阻为负载谐振电阻RL，它总是大于晶体元件本身的谐振电阻。
晶体本身是不能产生振荡信号的，必须借助于相应的外部振荡器电路才能实现，下图是一个，晶体管Q1、Q由石英晶体组成的两级放大器X1与电容CL构成LC电路。在这在电路中，石英晶体相当于电感，CL为可变电容调整容量使电路进入谐振状态，输出波形为方波。
如下图所示，读者可能会看到更多这种形式。一般来说，单片机都有这样的电路。晶体振动的两个引脚与芯片（如单片机）内的反相器连接，然后与外部匹配电容器CL1、CL2、R1、R2.形成皮尔斯振荡器（Pierce oscillator）
上图中，U一是反相放大器，增益很大，CL1、CL2为匹配电容，是电容三点电路的分压电容，接地点为分压点。以接地点为参考点，即分压点，输入输出相反，但从并联谐振电路，即石英晶体两端，形成正反馈，确保电路持续振荡，对振荡频率影响较小，主要用于微调频率和波形，影响范围。X1是晶体，相当于三点式电感
R一是反馈电阻(一般)≥1MΩ，它使反相器在振荡初始时处于线性工作区，R2与匹配电容组成网络，提供180度相移，同时起到限制振荡幅度，防止反向器输出对晶振过驱动将其损坏。
这里涉及到晶振的一个非常重要的参数，即，它是电路中跨接晶体两端的总的有效电容（不是晶振外接的匹配电容），主要影响负载谐振频率和等效负载谐振电阻，与晶体一起决定振荡器电路的工作频率，通过调整负载电容，就可以将振荡器的工作频率微调到标称值。
负载电容的公式如下所示：
其中，CS为晶体两个管脚间的
CD表示晶体振荡电路输出管脚到地的总电容，包括PCB走线电容CPCB、芯片管脚寄生电容CO、外加匹配电容CL2，即CD=CPCB+CO+CL2
CG表示晶体振荡电路输入管脚到地的总电容，包括PCB走线电容CPCB、芯片管脚寄生电容CI、外加匹配电容CL1，即CG=CPCB+CI+CL1
一般CS为1pF左右，CI与CO一般为几个皮法，具体可参考芯片或晶振的数据手册
（这里假设CS=0.8pF，CI=CO=5pF，CPCB=4pF）。
比如规格书上的负载电容值为18pF，则有
则CD=CG=34.4pF，计算出来的匹配电容值CL1=CL2=25pF
这么复杂，我看不懂，我想用更简单更稳定更精确的器件，有木有？有！
有源晶振将所有与无源晶振及相关的振荡电路封装在一个“盒子”里，不必手动精确匹配外围电路，不同的输出频率应用时，只需要采购一个相应频率的“盒子”即可，不再使用繁杂的公式计算来计算去，可以节省很多脑细胞做其它更多意义的工作。
封装后的“盒子”示意图如下所示：