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有源晶振与无源晶振
石英晶片之所以能当为振荡器使用，是基于它的压电效应：在晶片的两个极上加一电场，会
使晶体产生机械变形；在石英晶片上加上交变电压，晶体就会产生机械振动，同时机械变形
振动又会产生交变电场，虽然这种交变电场的电压极其微弱，但其振动频率是十分稳定的。
当外加交变电压的频率与晶片的固有频率(由晶片的尺寸和形状决定)相等时，机械振动的幅
度将急剧增加，这种现象称为“压电谐振”。
压电谐振状态的建立和维持都必须借助于振荡器电路才能实现。图 1 是一个串联型振荡
器，晶体管 T1 和 T2 构成的两级放大器，石英晶体 XT 与电容 C2 构成 LC 电路。在这个电
路中，石英晶体相当于一个电感，C2 为可变电容器，调节其容量即可使电路进入谐振状态。
该振荡器供电电压为 5V，输出波形为方波。
图 1：有源晶体振荡器
有源晶振与无源晶振
在电子学上，通常将含有晶体管元件的电路称作“有源电路”（如有源音箱、有源滤波器等），
而仅由阻容元件组成的电路称作“无源电路”。电脑中的晶体振荡器也分为无源晶振和有源晶
振两种类型。无源晶振与有源晶振的英文名称不同，无源晶振为 crystal（晶体），而有源晶
振则叫做 oscillator（振荡器）。无源晶振是有 2 个引脚的无极性元件，需要借助于时钟电路
才能产生振荡信号，自身无法振荡起来，所以“无源晶振”这个说法并不准确；有源晶振有 4
只引脚，是一个完整的振荡器，其中除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件，因此体积较
大。
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图 2：
石英晶体振荡器的频率稳定度可达 10^-9/日，甚至 10^-11。例如 10MHz 的振荡器，频率
在一日之内的变化一般不大于 0.1Hz。因此，完全可以将晶体振荡器视为恒定的基准频率源
(石英
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、电子表中都是利用石英晶体来做计时的基准频率)。从 PC 诞生至现在，主板上一
直都使用一颗 14.318MHz 的石英晶体振荡器作为基准频率源。至于始终沿用 14.318MHz 这
个频率的原因，或许是保持兼容性的需要吧。但是，笔者在显卡、闪存盘和手机中也发现了
14.318MHz 的晶振，就不知道是什么原因了。
主板上除了这颗 14.318MHz 的晶振，还能找到一颗频率为 32.768MHz 的晶振，它被用于
实时时钟(RTC)电路中，显示精确的时间和日期。
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