石英晶体谐振器 | 石英振盪器
石英振盪元件的類別、稱呼、代號與縮寫石英振盪器維基百科，自由的百科全書跳至導覽跳至搜尋此條目需要擴充。
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一個小型的4MHz石英晶體，包在HC-49U/S氣密封裝內，可用作石英振盪電路的諧振器除去外殼的石英振盪晶體，可以看見內部的透明石英片與上面所鍍的金屬電極石英振盪器（英文：quartzcrystalunit或quartzcrystalresonator，常簡寫成Xtal），簡稱石英晶體或晶振，是利用石英晶體（又稱水晶）的壓電效應，用來產生高精度振盪頻率的一種電子元件，屬於被動元件。
該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。
根據引線狀況可分為直插（有引線）與表面貼裝（無引線）兩種類型。
現在常見的主要封裝型號有HC-49U、HC-49/S、GLASS、UM-1、UM-4、UM-5與SMD。
目錄1歷史2工作原理3分析模型3.1電氣模型3.2共振模式3.3溫度效應4石英振盪元件的類別、稱呼、代號與縮寫4.1零件代號與電路符號4.2石英震盪器的種類5石英晶體常見的頻率6參見7附註與參考資料歷史[編輯]壓電效應是由雅克·居里與皮埃爾·居里於1880年發現。
保羅·朗之萬在第一次世界大戰期間首先探討了石英諧振器在聲納上的應用。
第一個由晶體控制的電子式振盪器，則是在1917年使用羅謝爾鹽所作成，並於1918年由貝爾電話實驗室的AlexanderM.Nicholson取得專利[1]，雖然與同時申請專利的WalterGuytonCady曾有過爭議[2]。
Cady於1921年製作了第一個石英晶體振盪器[3]。
對於石英晶體振盪器的其他早期創新有貢獻的還有皮爾斯（G.W.Pierce）與LouisEssen。
石英晶體的振盪模式工作原理[編輯]晶體是指其中的原子、分子、或離子以規則、重複的模式朝各方向延伸的一種固體。
晶體與幾乎所有的彈性物質都具有自然共振頻率，透過適當的傳感器可加以利用。
例如鋼鐵具有良好彈性、音速快，在石英晶體大量應用以前，鋼鐵被用作機械式濾波器。
共振頻率取決於晶體的尺寸、形狀、彈性、與物質內的音速。
高頻用的晶體通常是切成簡單的形狀，如方形片狀。
典型的低頻用晶體則常切成音叉形，例如手錶所使用的。
如不需要太高的精確度，則也可以使用陶瓷諧振器（英語：Ceramic_resonator）取代石英晶體諧振器。
運用石英晶體上的電極對一顆被適當切割並安置的石英晶體施以電場時，晶體會產生變形。
這就是逆壓電效應。
當外加電場移除時，石英晶體會恢復原狀並發出電場，因而在電極上產生電壓。
這樣的特性造成石英晶體在電路中的行為，類似於某種電感器、電容器、與電阻器所組合成的RLC電路。
組合中的電感電容諧振頻率則反映了石英晶體的實體共振頻率。
石英晶體的優點是在溫度變化時，影響震盪頻率的彈性係數與尺寸變化輕微，因而在頻率特性上表現穩定。
共振的特性還取決於振動模式與石英的切割角度（相對於晶軸而言），目前常用的是AT切割，它的振盪是厚度剪切（thicknessshear）振盪模式。
此外，在需要高精密度與穩定性的嚴格場合，石英晶體的溫度會被監測、用以隨時修正誤差，若需要更低誤差、則會放置於恆溫箱（英語：Crystaloven）與吸振容器內，以防止外部溫度與震動的干擾。
石英晶體的電路符號與等效電路分析模型[編輯]電氣模型[編輯]在電氣網路中，石英晶體可以轉換成一組RLC等效電路，以利分析。
這一電路模型有兩個頻率接近但特性不同的共振點：低阻抗的串聯共振點與高阻抗的並聯共振點。
運用拉普拉斯轉換，該等效電路網路的阻抗可以寫成以下數學式：Z(s)=(1s⋅C1+s⋅L1+R1)||(1s⋅C0){\displaystyleZ(s)=\left({{\frac{1}{s\cdotC_{1}}}+s\cdotL_{1}+R_{1}}\right)||\left({\frac{1}{s\cdotC_{0}}}\right)}或Z(s)=s2+sR1L1+ωs2(s⋅C0)[s2+sR1L1+ωp2]{\displaystyleZ(s)={\frac{s^{2}+s{\frac{R_{1}}{L_{1}}}+{\o
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一個小型的4MHz石英晶體，包在HC-49U/S氣密封裝內，可用作石英振盪電路的諧振器除去外殼的石英振盪晶體，可以看見內部的透明石英片與上面所鍍的金屬電極石英振盪器（英文：quartzcrystalunit或quartzcrystalresonator，常簡寫成Xtal），簡稱石英晶體或晶振，是利用石英晶體（又稱水晶）的壓電效應，用來產生高精度振盪頻率的一種電子元件，屬於被動元件。
該元件主要由石英晶片、基座、外殼、銀膠、銀等成分組成。
根據引線狀況可分為直插（有引線）與表面貼裝（無引線）兩種類型。
現在常見的主要封裝型號有HC-49U、HC-49/S、GLASS、UM-1、UM-4、UM-5與SMD。
目錄1歷史2工作原理3分析模型3.1電氣模型3.2共振模式3.3溫度效應4石英振盪元件的類別、稱呼、代號與縮寫4.1零件代號與電路符號4.2石英震盪器的種類5石英晶體常見的頻率6參見7附註與參考資料歷史[編輯]壓電效應是由雅克·居里與皮埃爾·居里於1880年發現。
保羅·朗之萬在第一次世界大戰期間首先探討了石英諧振器在聲納上的應用。
第一個由晶體控制的電子式振盪器，則是在1917年使用羅謝爾鹽所作成，並於1918年由貝爾電話實驗室的AlexanderM.Nicholson取得專利[1]，雖然與同時申請專利的WalterGuytonCady曾有過爭議[2]。
Cady於1921年製作了第一個石英晶體振盪器[3]。
對於石英晶體振盪器的其他早期創新有貢獻的還有皮爾斯（G.W.Pierce）與LouisEssen。
石英晶體的振盪模式工作原理[編輯]晶體是指其中的原子、分子、或離子以規則、重複的模式朝各方向延伸的一種固體。
晶體與幾乎所有的彈性物質都具有自然共振頻率，透過適當的傳感器可加以利用。
例如鋼鐵具有良好彈性、音速快，在石英晶體大量應用以前，鋼鐵被用作機械式濾波器。
共振頻率取決於晶體的尺寸、形狀、彈性、與物質內的音速。
高頻用的晶體通常是切成簡單的形狀，如方形片狀。
典型的低頻用晶體則常切成音叉形，例如手錶所使用的。
如不需要太高的精確度，則也可以使用陶瓷諧振器（英語：Ceramic_resonator）取代石英晶體諧振器。
運用石英晶體上的電極對一顆被適當切割並安置的石英晶體施以電場時，晶體會產生變形。
這就是逆壓電效應。
當外加電場移除時，石英晶體會恢復原狀並發出電場，因而在電極上產生電壓。
這樣的特性造成石英晶體在電路中的行為，類似於某種電感器、電容器、與電阻器所組合成的RLC電路。
組合中的電感電容諧振頻率則反映了石英晶體的實體共振頻率。
石英晶體的優點是在溫度變化時，影響震盪頻率的彈性係數與尺寸變化輕微，因而在頻率特性上表現穩定。
共振的特性還取決於振動模式與石英的切割角度（相對於晶軸而言），目前常用的是AT切割，它的振盪是厚度剪切（thicknessshear）振盪模式。
此外，在需要高精密度與穩定性的嚴格場合，石英晶體的溫度會被監測、用以隨時修正誤差，若需要更低誤差、則會放置於恆溫箱（英語：Crystaloven）與吸振容器內，以防止外部溫度與震動的干擾。
石英晶體的電路符號與等效電路分析模型[編輯]電氣模型[編輯]在電氣網路中，石英晶體可以轉換成一組RLC等效電路，以利分析。
這一電路模型有兩個頻率接近但特性不同的共振點：低阻抗的串聯共振點與高阻抗的並聯共振點。
運用拉普拉斯轉換，該等效電路網路的阻抗可以寫成以下數學式：Z(s)=(1s⋅C1+s⋅L1+R1)||(1s⋅C0){\displaystyleZ(s)=\left({{\frac{1}{s\cdotC_{1}}}+s\cdotL_{1}+R_{1}}\right)||\left({\frac{1}{s\cdotC_{0}}}\right)}或Z(s)=s2+sR1L1+ωs2(s⋅C0)[s2+sR1L1+ωp2]{\displaystyleZ(s)={\frac{s^{2}+s{\frac{R_{1}}{L_{1}}}+{\o