晶體振蕩器是指從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片），石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振；而在封裝內(nèi)部添加IC組成振蕩電路的晶體元件稱為晶體振蕩器。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。石英晶體振蕩器是高精度和高穩(wěn)定度的振蕩器，被廣泛應(yīng)用于彩電、計(jì)算機(jī)、遙控器等各類振蕩電路中，以及通信系統(tǒng)中用于頻率發(fā)生器、為數(shù)據(jù)處理設(shè)備產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和為特定系統(tǒng)提供基準(zhǔn)信號(hào)。
石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡(jiǎn)稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個(gè)對(duì)應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個(gè)電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡(jiǎn)稱為石英晶體或晶體、晶振。其產(chǎn)品一般用金屬外殼封裝，也有用玻璃殼、陶瓷或塑料封裝的。
晶振是否起振的判斷
1、判斷方法很多，用示波器看波形是最直接的，用數(shù)字萬(wàn)用表的電壓檔測(cè)電壓也行，因晶振波形的占空比為50％，所以測(cè)得的平均電壓為1/2Vcc左右，對(duì)于51單片機(jī)，在使用外置程序存儲(chǔ)器的時(shí)候還可以測(cè)PSEN引腳或P0口引腳的電壓或波形，只有晶振電路正常工作，那些引腳才會(huì)有信號(hào)輸出，但現(xiàn)在很少采用片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器，所以測(cè)晶體兩端的電壓或波形即可，只是晶振電路設(shè)計(jì)不良時(shí)，測(cè)試設(shè)備的引入有可能導(dǎo)致停振。
2、晶體兩端的電壓差不是平均電壓差，雖然事實(shí)上因外電路的影響，晶體兩端的電壓可能會(huì)有差別，但這不是判斷晶振是否起振的依據(jù)，也不是晶振電路正常工作的條件。至于一高一低沒(méi)有工作是指一端為Vcc或接近Vcc，另一端為0或接近0，這時(shí)晶振電路當(dāng)然沒(méi)有起振，否則50％的占空比勢(shì)將平均電壓拉到1/2Vcc左右，但這么表達(dá)是不確切的，搞技術(shù)應(yīng)該盡量定量精確描述。
3、聽(tīng)聲音判斷晶振是否起振不可靠，晶體的振蕩頻率遠(yuǎn)超人耳能夠聽(tīng)見(jiàn)的頻率上限，有時(shí)能夠聽(tīng)到反而是有問(wèn)題的，說(shuō)明晶體質(zhì)量不佳，更多的時(shí)候，正常工作的晶體是不會(huì)發(fā)出任何人耳能聽(tīng)到的聲音的，有時(shí)聲音來(lái)自外電路元件
4、單片機(jī)的兩個(gè)信號(hào)輸入腳一個(gè)是19腳（XTAL1）一個(gè)是18腳（XTAL2）對(duì)應(yīng)單片機(jī)內(nèi)部的電路是高增益放大器，當(dāng)外面接晶振的時(shí)候，19腳對(duì)應(yīng)高增益放大器的輸入端，18腳對(duì)應(yīng)高增益放大器的輸出端，所以你測(cè)量的時(shí)候應(yīng)該是高增益輸出端有信號(hào)也就是18腳
51單片機(jī)振蕩電路
在MCS－51單片機(jī)片內(nèi)有一個(gè)高增益的反相放大器，反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時(shí)鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時(shí)鐘方式。根據(jù)硬件電路的不同，單片機(jī)的時(shí)鐘連接方式可分為內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式，如圖2.11所示
?。╝）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 （b）外接時(shí)鐘電路
內(nèi)部時(shí)鐘原理圖 （就是一個(gè)自激振蕩電路）
在內(nèi)部方式時(shí)鐘電路中，必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個(gè)微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的頻率取值在1.2MHz～12MHz之間。對(duì)于外接時(shí)鐘電路，要求XTAL1接地，XTAL2腳接外部時(shí)鐘，對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)并無(wú)特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時(shí)鐘頻率低于12MHz即可。
晶體振蕩器的振蕩信號(hào)從XTAL2端送入內(nèi)部時(shí)鐘電路，它將該振蕩信號(hào)二分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘信號(hào)P1和P2供單片機(jī)使用。時(shí)鐘信號(hào)的周期稱為狀態(tài)時(shí)間S，它是振蕩周期的2倍，P1信號(hào)在每個(gè)狀態(tài)的前半周期有效，在每個(gè)狀態(tài)的后半周期P2信號(hào)有效。CPU就是以兩相時(shí)鐘P1和P2為基本節(jié)拍協(xié)調(diào)單片機(jī)各部分有效工作的。
示波器測(cè)試晶振
晶振波形一般是正弦波或者方波，當(dāng)輸出波形是方波時(shí)，一般上升沿比較抖，且包含了較多的高頻信號(hào)，這個(gè)時(shí)候就要保證測(cè)試的帶寬足夠，理論值是帶寬是被測(cè)信號(hào)頻率的2倍，實(shí)際測(cè)試方波時(shí)帶寬應(yīng)該是被測(cè)信號(hào)頻率的10倍。
除了帶寬之外，在測(cè)試晶振時(shí)，還有一點(diǎn)應(yīng)該重點(diǎn)注意：晶振對(duì)電容負(fù)載較敏感，探頭電容相對(duì)較大，相當(dāng)于一個(gè)很重的負(fù)載并聯(lián)在晶振電路中，容易導(dǎo)致電路停振而得不出正確的測(cè)量結(jié)果。
所以在進(jìn)行晶振測(cè)試的時(shí)候，需要保證足夠的帶寬和較小的輸入電容。
示波器測(cè)試晶振的正確方法
首先我們來(lái)回答標(biāo)題的問(wèn)題，用200M示波器絕對(duì)可以測(cè)試10M晶振的波形，可是為什么測(cè)出來(lái)的波形是圖1的形狀呢？
這是因?yàn)樵跍y(cè)試的時(shí)候，探頭選擇了×1檔位，ZDS2000系列標(biāo)配的ZP1025S探頭在×1檔時(shí)帶寬為10MHz，輸入電容為55 pF±10 pF，由此導(dǎo)致了波形的失真。
讓我們將探頭檔位調(diào)為×10檔，此時(shí)探頭帶寬為250MHz，輸入電容為13pF±5 pF，我們來(lái)看看此時(shí)的波形吧。
為了提高信號(hào)保真度，還應(yīng)使用探頭標(biāo)配的接地彈簧代替接地鱷魚夾就近接地。
大家在使用示波器進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，除注意示波器的設(shè)置之外，還要注意當(dāng)前探頭的檔位，不同的檔位對(duì)應(yīng)不同的參數(shù)，合適的才是最好的！