石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶振，英文釋義為quartz crystal unit 或 quartz crystal resonator,簡寫為Xtal。石英晶體諧振式是一種被動元件，它的原理是利用水晶的壓電效應，產生高精度振蕩頻率的一種電子元件。剖析Xtal的結構，它主要由外殼、基座、石英晶片、銀膠及銀的成分構成，通常會被制成SMD貼片或者DIP插件兩種封裝形態。
晶體的工作原理
什么是晶體? 晶體指其中的原子、分子、或離子以規則、重復的模式超各方向延伸的一種固體。晶體與所有彈性物質一樣，都具有自然共振頻率。共振頻率的頻率點則取決于晶體的尺寸、形狀、彈性、與物質內的音速。通常切成方形片狀的晶體都會被用于高頻，而低頻用晶體一般被切成音叉形。
壓電效應
石英晶體上的電極對一顆被適當切割并安置的石英晶體施以電場時，晶體會產生變形，這就是逆壓電效應。當移除外加電場時，石英晶體會恢復原狀并發出電場，繼而電極上產生電壓。晶體的這種電路中的表現類似與電感、電容、電阻組合而成的RLC電路。組合中的阻容諧振頻率反映了石英晶體的實體共振頻率。
石英晶體諧振器的共振特性取決于振動模式與石英的切割角度，比如常用的AT切割，它的振蕩是厚度剪切振蕩模式。石英晶體的優點在于溫度變化時，影響震蕩頻率的彈性系數與尺寸變化輕微，因而在頻率特性上表現穩定。在需要高精密度與穩定性的場合，石英晶體的溫度會被監測，用以隨時修正誤差。
石英晶體諧振器的有兩種共振模式，一種是由C1與L1構成的串聯共振，另外一種是由C0、C1與L1構成的并聯共振。在MHz級石英晶體中，串聯共振頻率一般會比并聯共振頻率低若干KHz。頻率在30MHZ以下的石英晶體，通常工作時的頻率處于串聯共振頻率與并聯共振頻率之間，此時晶體呈現電感性阻抗。這是因為，外接電路上的電容會把電路的振蕩頻率拉低。在設計石英晶體振蕩電路中，應令電路上的雜散電容與外接電容合計值與晶體制造商的負載電容值相同，振蕩頻率才會準確符合廠商的規格。
對于頻率在30MHZ to 200MH之間的石英晶體，一般使用串聯共振模式。當在工作時，負性阻抗處于*低點。為了達到較高的振蕩頻率，石英晶體會振蕩在它的一個諧波頻率上，此諧波頻率是基頻的整數倍。因為偶數此諧波會使得晶體內電場相互抵消，只有奇數諧波可以利用，比如3次泛音，5次泛音，7次泛音等。為了達到要求的振蕩頻率，振蕩電路上會加入額外的電容器與電感器，以選擇出所需的頻率。
如上所述，在電氣網絡中，石英晶體諧振器可以轉換成RLC電路，這個等效電路有兩個頻率相近但特性不同的共振點，低阻抗的串聯共振點與高阻抗的并聯共振點。以下數學式是石英晶體諧振器等效電路網絡阻抗公式：