Bir kristal osilatör, elektrik enerjisini dönüştürmek veya mekanik enerjiden üretmek için kullanılan bir cihazdır. Çoğu durumda, bu osilatörler, belirli bir frekansta salınımlarına neden olan elektriksel bir darbeye maruz kalır. Her bir kristalin frekansı, çeşitli sıcaklık ve basınçlarda ve birçok farklı malzeme ve kimyasalın varlığında stabil kalır ve bu, birçok durumda hassas zamanlama gerektiren işlemler için idealdir. Bu cihazlar, saatler ve elektroniklerde hem hassasiyetleri hem de dayanıklılıkları için yaygın olarak kullanılır.
Kristal osilatörün özellikleri ilk olarak 1880'de Pierre ve Jacques Curie tarafından keşfedildi. Bu iki bilim adamı, kuvars kristallerinin biçimsiz kaldıklarında elektrik yükü üreteceklerini ve piezoelektrik etki olarak adlandırdıkları bir özellik olan elektrik yüküne maruz kaldıklarında fiziksel şekillerini değiştireceklerini keşfettiler. Bu kristallerle yapılan deneyler, elektrik akımı içinden geçtiğinde kesin bir frekansta salındıklarını gösterdi.
Bir kristal osilatörünün ana bileşenlerinden biri kristalin kendisidir. Osilatörler olarak birçok farklı tipte kristaller kullanılabilir, ancak en yaygın kullanılan çeşidi, kesilmeden ve osilatör olarak kullanılmadan önce kontrollü koşullar altında büyütülen kuvarstır. Kristal, ince bir dilime veya bir ayar çatalı şeklinde kesilir ve daha sonra iki iletken metal plaka arasına yerleştirilir. Akım cihazdan geçirildiğinde, kristal belirli bir frekansta genişlemeye ve büzülmeye veya salınmaya başlar. Kristal osilatöre bağlı bir amplifikatör, daha sonra mekanik veya elektriksel işlemleri zamanlamak için kullanılabilen cihazın çıkışını arttırır.
Bir kristal osilatörün frekansının kararlılığı onu saatlerde ve elektroniklerde kullanım için ideal kılar. Piezoelektrik etkinin keşfedilmesinden hemen sonra saatlerin zamanlamasını kontrol etmek için kuvars kristali kullanılmıştır. Bu osilatörleri olan saatler, sıcaklık ve basınç değişimlerine dayanma kabiliyetleri ve uzun süre doğru kalmalarıyla bilinmektedir.
Elektronikte kristal osilatörleri genellikle bilgisayarlarda, cep telefonlarında ve radyolarda kullanılır. Kristaller, salınımlarının kesinliği nedeniyle, kristalin istenmeyen frekansları filtrelemek için kullanılmasına izin veren bu cihazlarda kullanışlıdır. Kristal osilatör ayrıca cihaza düşük faz kayması sağlayan esas olarak bir eksen boyunca genişler ve daralır. Bu iki nitelik, bir işlemi doğru zamanlama ve güçlü bir sinyalin sürdürülmesini sağlar, her ikisi de elektroniklerde kullanım için ideal olan her iki özellik.
