石英晶振是一種高精度、高穩(wěn)定性的振蕩器，廣泛應(yīng)用于彩電、計算機(jī)、遙控器、通信系統(tǒng)中的頻率發(fā)生器、數(shù)據(jù)處理設(shè)備的時鐘信號產(chǎn)生和特定系統(tǒng)的參考信號等各種振蕩電路中。
石英晶振是一種由石英晶體（二氧化硅晶體）的壓電效應(yīng)構(gòu)成的諧振器件。它的基本結(jié)構(gòu)是：按一定的方位角（簡稱晶圓，可以是方形、矩形或圓形）將一塊石英晶體切成薄片，在其兩個相應(yīng)的表面上涂上銀層，作為每一個電極上的電極。石英晶體諧振器是通過將一根引線焊接到管腳上并封裝外殼而形成的。簡稱石英晶體或晶體和晶體振蕩器。它的產(chǎn)品通常被封裝在金屬外殼中，也被玻璃、陶瓷或塑料封裝。
如果在石英晶體的兩個電極上施加電場，晶片就會發(fā)生機(jī)械變形。相反，如果在晶圓的兩側(cè)施加機(jī)械壓力，則會在晶圓的相應(yīng)方向上產(chǎn)生電場。這種物理現(xiàn)象叫做壓電效應(yīng)。如果在晶圓的兩極施加交流電壓，晶圓將產(chǎn)生機(jī)械振動，晶圓的機(jī)械振動將產(chǎn)生交變電場。一般來說，晶片的機(jī)械振動和交變電場的振幅很小，但當(dāng)施加交變電壓的頻率為一定值時，其振幅明顯增大，遠(yuǎn)大于其它頻率。這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，與LC電路的諧振現(xiàn)象非常相似。其諧振頻率與晶片的切削方式、幾何結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)。
12MHZ晶體振蕩器的機(jī)械周期
當(dāng)晶體不振動時，可將其視為稱為靜電電容器C的扁平電容器，其大小與晶圓的幾何尺寸和電極的面積有關(guān)。一般來說，它是幾個pfs到幾十個pfs。晶體振蕩時，機(jī)械振動的慣量可等效于電感L，一般L值為數(shù)十mH至數(shù)百mH。晶圓的彈性相當(dāng)于電容c，c值很小，一般只有0.0002-0.1pf。
晶圓振動過程中摩擦引起的損耗相當(dāng)于R引起的損耗，其值約為100_uuu。由于晶圓的等效電感很大，而C很小，R也很小，所以電路的品質(zhì)因數(shù)Q很大，達(dá)到1000-10000。此外，晶片本身的共振頻率基本上與晶片的切割方式、幾何結(jié)構(gòu)和尺寸有關(guān)，可以精確地完成。因此，由石英諧振器組成的振蕩電路可以獲得較高的頻率穩(wěn)定性。
計算機(jī)有定時電路。雖然這些設(shè)備通常用“時鐘”這個詞來表示，但實(shí)際上它們不是通常意義上的時鐘。叫他們“計時器”可能更合適。計算機(jī)定時器通常是經(jīng)過精密加工的石英晶體。石英晶體在其張力極限內(nèi)以一定的頻率振蕩，這取決于晶體如何被切割以及受到的張力。每個石英晶體有兩個寄存器，一個計數(shù)器和一個保持寄存器。
石英晶體的每次振蕩都會使計數(shù)器減掉一個。當(dāng)計數(shù)器減至零時，發(fā)生中斷，計數(shù)器從保持寄存器重新加載初始值。這種方法可以對計時器進(jìn)行編程，以每秒生成60個中斷（或以任何其他所需頻率）。每個中斷稱為時鐘信號。
晶體振蕩器在電氣上相當(dāng)于一個電容器和一個并聯(lián)的電阻，然后與一個電容器串聯(lián)。在電工技術(shù)中，這個網(wǎng)絡(luò)有兩個共振點(diǎn)。低頻為串聯(lián)諧振，高頻為并聯(lián)諧振。由于晶體本身的特性，兩個頻率之間的距離非常近。在這個很窄的頻率范圍內(nèi)，晶體振蕩器相當(dāng)于一個電感器，只要晶體振蕩器的兩端與適當(dāng)?shù)碾娙萜鞑⒙?lián)，它就會形成一個并聯(lián)諧振電路。
這種并聯(lián)諧振電路可以加在負(fù)反饋電路中形成正弦波振蕩電路。由于等效于電感器的晶體振蕩器的頻率范圍很窄，即使其它元件的參數(shù)變化很大，該振蕩器的頻率也不會發(fā)生很大的變化。晶體振蕩器有一個重要的參數(shù)，即負(fù)載電容值。
通過選擇與負(fù)載電容相等的并聯(lián)電容，可以得到晶體振蕩器的名義諧振頻率。通常，晶體振蕩器電路連接到倒置放大器兩端的晶體振蕩器（注意放大器不是反相器），然后兩個電容器連接到晶體振蕩器的兩端。每個電容器再次接地。兩個串聯(lián)電容器的電容值應(yīng)等于負(fù)載電容。請注意，一般IC的插腳具有等效的輸入電容，這是不可忽略的。晶體振蕩器的一般負(fù)載電容為15P或12.5P，如果考慮到管腳的等效輸入電容，則構(gòu)成晶體振蕩器振蕩電路的兩個22P電容器是更好的選擇。
12MHZ晶體振蕩器的機(jī)械周期
12MHZ晶體振蕩器是什么意思？
一個12MHZ的晶體振蕩器在一秒鐘內(nèi)振蕩多少次？
頻率單位是赫茲，用赫茲表示，也就是說每秒振蕩多少次。12MHZ=120萬赫茲，或每秒1200萬次振蕩。
機(jī)器周期：在計算機(jī)中，為了便于管理，指令的執(zhí)行過程通常分為幾個階段，每個階段完成一項(xiàng)任務(wù)。例如，獲取指令、內(nèi)存讀取、內(nèi)存寫入等，每個操作都稱為基本操作。完成基本操作所需的時間稱為機(jī)器循環(huán)。一般來說，機(jī)器循環(huán)包括幾個S循環(huán)（狀態(tài)循環(huán)）。通常，在存儲器中讀取指令字的最短時間用來指定CPU周期（即計算機(jī)通過內(nèi)部或外部總線傳輸信息來完成一個或多個微操作所需的時間）。一般由以下因素決定：