石英晶體振盪器(Quartz Crystal Oscillator,或簡寫爲 Crystal)是振盪器(oscillator)的一種。在內部,它由石英晶體和振盪器電路組成。它能實現電能和機械能的相互轉換,從而提供精確穩定的單頻震盪。
晶體震盪電路通常都是在一個反相放大器的兩端接入。Crystal 有兩個引腳(有些貼片的是四個引腳,但本質上還是兩個引腳),需要自行配置兩個電容,如下圖所示(來自 Arduino Mega 2560 原理圖):
陶瓷諧振器(Ceramic resonator)需要外部給交變電壓,當這個頻率與諧振器固有頻率一致時,產生壓電諧振,大幅增加該頻率的振幅。相對地,其他頻率的振幅就會減少。因此,諧振器的作用不是產生時鐘,而是穩定時鐘,或選擇一個指定頻率的信號。
諧振器其實是晶體和電容的複合元件,可以從它的符號看出它包含了電容(不需要我們手動添加),有三個引腳(接地,輸出震盪,輸入電壓),如下圖所示(來自 Arduino Mega 2560 原理圖):
使用外部晶振作爲單片機的時鐘信號時,以 Arduino Mega 2560 爲例,下圖中橢圓形是晶體,中間三個觸點是諧振器:
網上(尤其是淘寶賣家)喜歡用“有源”、“無源”來區分,“無源”指晶體,“有源”指諧振器。
在單片機中使用時,可以使用晶體+電容的方案(比較常見),也可以直接使用諧振器以簡化設計。