石英晶體是指其中的原子、分子、或離子以規(guī)則、重復(fù)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(zhì)都具有自然共振頻率，透過適當(dāng)?shù)膫鞲衅骺杉右岳谩＠玟撹F具有良好彈性、音速快，在石英晶體大量應(yīng)用以前，鋼鐵被用作機(jī)械式貼片濾波器。共振頻率取決于晶體的尺寸、形狀、彈性、與物質(zhì)內(nèi)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，例如手表用的那種。 如不需要太高的精確度，則也可以使用陶瓷諧振器取代石英晶體諧振器。

壓電石英晶體的發(fā)現(xiàn)給人類帶來了什么樣的好處？自從80年人類發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)到現(xiàn)在，壓電石英晶體從原始的水晶演變成目前的各款型石英晶振元件，器件，應(yīng)用范圍也隨著科技的發(fā)展在變化，從最初DIP晶振到現(xiàn)在的SMD晶振，品種發(fā)生了翻天覆地的變化，也始品種產(chǎn)生了多元化，從最初只是應(yīng)用在航空系統(tǒng)，軍事雷達(dá)，直到現(xiàn)在民用的普及，比如家用電腦智能手機(jī)等電子數(shù)碼產(chǎn)品。

壓電效應(yīng)在歷史上最早是居里與皮埃爾·居里于1880年發(fā)現(xiàn)，第一次使用是在第一次世界大戰(zhàn)中，開始是使用在聲納上，后被應(yīng)用到電話實驗，在到雷達(dá)探測等軍事用途。

石英晶體諧振器的電路符號與等效電路:

 電氣模型[編輯]:

在電氣網(wǎng)絡(luò)中，貼片石英晶振與石英晶體諧振器可以轉(zhuǎn)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(diǎn)：低阻抗的串聯(lián)共振點(diǎn)與高阻抗的并聯(lián)共振點(diǎn)。 運(yùn)用拉普拉斯轉(zhuǎn)換，該等效電路網(wǎng)絡(luò)的阻抗可以寫成以下數(shù)學(xué)式。

石英晶體諧振器的振蕩模式以及工作原理

運(yùn)用石英晶振上的電極對一顆被適當(dāng)切割并安置的石英晶體施以電場時，晶體會產(chǎn)生變形。這就是壓電效應(yīng)。當(dāng)外加電場移除時，石英晶體會恢復(fù)原狀并發(fā)出電場，因而在電極上產(chǎn)生電壓。這樣的特性造成石英晶體在電路中的行為，類似于某種電感器、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諧振器的實體共振頻率。

石英晶體諧振器的優(yōu)點(diǎn)是在溫度變化時，影響震蕩頻率的彈性系數(shù)與尺寸變化輕微，因而在頻率特性上表現(xiàn)穩(wěn)定。共振的特性還取決于振動模式與石英的切割角度(相對于晶軸而言)，目前常用的是 AT 切割，它的振蕩是厚度剪切(thickness shear)振蕩模式。 此外，在需要高精密度與穩(wěn)定性的嚴(yán)格場合，石英晶體會放置于恒溫箱(Crystal oven)與吸振容器內(nèi)，以防止外部溫度與震動的干擾。