時(shí)鐘振蕩器是利用了晶體的壓電效應(yīng)制造的，當(dāng)在晶片的兩面上加交變電壓時(shí)，晶片會(huì)反復(fù)的機(jī)械變形而產(chǎn)生振動(dòng)，而這種機(jī)械振動(dòng)又會(huì)反過來產(chǎn)生交變電壓。
晶體振蕩器，以下簡(jiǎn)稱晶振，是利用了晶體的壓電效應(yīng)制造的，當(dāng)在晶片的兩面上加交變電壓時(shí)，晶片會(huì)反復(fù)的機(jī)械變形而產(chǎn)生振動(dòng)，而這種機(jī)械振動(dòng)又會(huì)反過來產(chǎn)生交變電壓。當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值時(shí)，振幅明顯加大，比其它頻率下的振幅大得多，產(chǎn)生共振，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振。晶振產(chǎn)生振蕩必須附加外部時(shí)鐘電路，一般是一個(gè)放大反饋電路，只有一片晶振是不能實(shí)現(xiàn)震蕩的。
于是就有了時(shí)鐘振蕩器，將外部時(shí)鐘電路跟晶振放在同一個(gè)封裝里面，一般都有4個(gè)引腳了，兩條電源線為里面的時(shí)鐘電路提供電源，又叫做有源晶振，時(shí)鐘振蕩器，或簡(jiǎn)稱鐘振。好多鐘振一般還要做一些溫度補(bǔ)償電路在里面，讓振蕩頻率能更加準(zhǔn)確。晶振振蕩器的等效電路也可以認(rèn)為是一個(gè)lcr振蕩電路。
時(shí)鐘振蕩器的作用是什么？
時(shí)鐘振蕩電路中精確地確定振蕩頻率，它與所屬電路系統(tǒng)中的主芯片內(nèi)部的振蕩電路配合，共同組成“石英晶體諧振器”（簡(jiǎn)稱“晶振”），產(chǎn)生主板上各個(gè)系統(tǒng)所必需的時(shí)鐘信號(hào)。工作時(shí)，首先由主芯片內(nèi)部的“多諧振蕩器”產(chǎn)生一個(gè)頻譜很寬的振蕩，這個(gè)包含有多種“諧頻”的振蕩信號(hào)從主芯片輸出后，直接加到晶體的兩端，通過晶體的“精確選頻”作用，確定一個(gè)所需要的時(shí)鐘頻率之后，再反饋回芯片內(nèi)部去控制“多諧振蕩器”的振蕩頻率。這樣，整個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器就在晶體選定的頻率上工作，產(chǎn)生一個(gè)頻率穩(wěn)定、幅度恒定的時(shí)鐘脈沖，提供給主芯片內(nèi)部的各個(gè)系統(tǒng)，使這些結(jié)構(gòu)不同、功能各異的電路在“時(shí)鐘”的控制下，按照統(tǒng)一的“節(jié)奏”、數(shù)據(jù)傳輸速率（ bit/s）以及規(guī)定的“時(shí)序”（時(shí)間順序）相互配合、互相協(xié)調(diào)地工作，從而完成這個(gè)單元電路系統(tǒng)中的主芯片所擔(dān)負(fù)的功能。
簡(jiǎn)單的說時(shí)鐘電路就是一個(gè)振蕩器，給單片機(jī)提供一個(gè)節(jié)拍，單片機(jī)執(zhí)行各種操作必須在這個(gè)節(jié)拍的控制下才能進(jìn)行。因此單片機(jī)沒有時(shí)鐘電路是不會(huì)正常工作的。時(shí)鐘電路本身是不會(huì)控制什么東西，而是你通過程序讓單片機(jī)根據(jù)時(shí)鐘來做相應(yīng)的工作。
幾乎所有的數(shù)字系統(tǒng)在處理信號(hào)都是按節(jié)拍一步一步地進(jìn)行的，系統(tǒng)各部分也是按節(jié)拍做的，要使電路的各部分統(tǒng)一節(jié)拍就需要一個(gè)“時(shí)鐘信號(hào)”，產(chǎn)生這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的電路就是時(shí)鐘電路。
時(shí)鐘電路的核心是個(gè)比較穩(wěn)定的振蕩器（一般都用晶體振蕩器），振蕩器產(chǎn)生的是正弦波，頻率不一定是電路工作的時(shí)鐘頻率，所以要把這正弦波進(jìn)行分頻，處理，形成時(shí)鐘脈沖，然后分配到需要的地方。讓系統(tǒng)里各部分工作時(shí)使用。
時(shí)鐘振蕩器的原理
主要有由電容器和電感器組成的lc回路，通過電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)換產(chǎn)程自由振蕩。要維持振蕩還要有具有正反饋的放大電路，lc振蕩器又分為變壓器耦合式和三點(diǎn)式振蕩器，很多應(yīng)用石英晶體的石英晶體振蕩器，還有用集成運(yùn)放組成的lc振蕩器。
由于器件不可能參數(shù)完全一致，因此在上電的瞬間兩個(gè)三極管的狀態(tài)就發(fā)生了變化，這個(gè)變化由于正反饋的作用越來越強(qiáng)烈，導(dǎo)致到達(dá)一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)期間另一個(gè)三極管經(jīng)電容逐步充電后導(dǎo)通或者截止，狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，到達(dá)另一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。這樣周而復(fù)始形成振蕩。