晶振，全稱為晶體振蕩器，其核心部件是一塊具有壓電效應(yīng)的石英晶體。石英晶體是一種天然的礦物質(zhì)，經(jīng)過精細(xì)切割和加工后，能夠展現(xiàn)出獨(dú)特的物理特性。在晶振內(nèi)部，石英晶體薄片被置于兩個金屬電極之間，形成一個類似電容的結(jié)構(gòu)。當(dāng)外界施加電壓時，由于石英晶體的壓電效應(yīng)，它會發(fā)生微小的形變，反之，當(dāng)晶體受到外力作用發(fā)生形變時，又會在其表面產(chǎn)生電荷，這種相互轉(zhuǎn)換的特性構(gòu)成了晶振工作的基礎(chǔ)。

晶振的工作原理基于壓電諧振現(xiàn)象。簡單來說，當(dāng)給晶振施加一個合適的交變電場時，石英晶體就會隨著電場頻率的變化而產(chǎn)生機(jī)械振動。而石英晶體具有一個非常穩(wěn)定的固有頻率，這個頻率取決于晶體的切割方式、尺寸以及厚度等因素。當(dāng)外界施加的交變電場頻率與石英晶體的固有頻率相匹配時，就會發(fā)生諧振現(xiàn)象，此時晶體的振動幅度達(dá)到最大，并且能夠持續(xù)穩(wěn)定地振蕩下去，就如同一個精準(zhǔn)調(diào)校的樂器，在特定頻率下發(fā)出最強(qiáng)的共鳴。

為了將晶振產(chǎn)生的穩(wěn)定振蕩信號輸出并供其他電路使用，晶振通常還會配備一些輔助電路。這些電路一方面負(fù)責(zé)將晶振微弱的振蕩信號進(jìn)行放大，使其具備足夠的驅(qū)動能力；另一方面，還會對信號進(jìn)行整形、濾波等處理，去除雜波干擾，以輸出一個標(biāo)準(zhǔn)的方波時鐘信號，滿足數(shù)字電路對時鐘信號的嚴(yán)格要求。例如，在電腦的主板上，晶振產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過一系列的緩沖、分頻等電路處理后，被輸送到 CPU、內(nèi)存、芯片組等各個關(guān)鍵部件，為它們的協(xié)同工作提供統(tǒng)一的時間基準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸與處理。

不同類型的晶振適用于不同的應(yīng)用場景。常見的有普通石英晶振、溫補(bǔ)晶振（TCXO）以及恒溫晶振（OCXO）。普通石英晶振成本較低，適用于對頻率精度要求不高的消費(fèi)類電子產(chǎn)品，如玩具、簡易電子鐘表等；溫補(bǔ)晶振則通過內(nèi)置的溫度補(bǔ)償電路，能夠在一定溫度范圍內(nèi)保持較高的頻率精度，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、基站等對頻率穩(wěn)定性有一定要求的設(shè)備中；而恒溫晶振堪稱晶振家族中的 “精密儀器”，它將晶振置于恒溫環(huán)境中，最大限度地消除溫度對頻率的影響，常用于衛(wèi)星通信、雷達(dá)等對頻率精度要求極高的高端領(lǐng)域。