تولید سیگنال الکتریکی بسیار دقیق با فرکانس خاص توسط قطعه‌ای الکترونیکی 2 پایه به نام کریستال تولید می‌شود. در واقع این قطعه در مدار اسیلاتور، برای تولید نوسانات مورد استفاده قرار می‌گیرد. اصولا کریستال الکترونیکی با فرکانسشان شناخته می‌شوند. به این معنا که با قرار دادن یک کریستال در مدار اسیلاتور، فرکانس خاص آن کریستال تولید خواهد شد. به این قطعه که نوسان‌ساز کریستال (CRYSTAL OSCILLATOR) گفته می‌شود، نوسان‌ساز الکتریکی می‌باشد که از قانون تشدید و اثر فشار برقی در اسیلاتور کوارتز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در واقع در بحث میکروکنترلر‌ها و مدارات دو نوع اسیلاتور کریستالی وجود دارد:
- داخلی: حلقه قفل فاز به عنوان ضرب کننده فرکانسی (از یک مدار که دارای خازن و مقاومت می‌باشد)
- خارجی: کریستال (CRYSTAL)
کابرد نوسان سازهای کریستالی در مدارهای مجتمع می‌توان به این دلیل اشاره کرد:
- در زمان‌بندي و توليد سيگنال ساعت، از كاربرد‌هاي ديگر اين قطعه استفاده در مدار براي توليد فركانس بالاتر است.
- به طور مثال براي بالا بردن فركانس كار مدار از ميكرو‌هاي AVR، در كنار مدار يك كريستال قرار مي‌گيرد.
در واقع كريستال اسيلاتورها ابزار‌های هوشمندی می‌باشند که شامل یک اسیلاتور کوارتز و یک مدار برای تولید یک سیگنال استاندارد کلاک دیجیتال هستند.
به کمک اسیلاتور پایداری و دقت کریستال از طرف خازن‌های بار، طراحی دقیق PCB و… افزایش پیدا می‌کند.
در عمل نیازی به بستن یک مدار به همراه اسیلاتور کوارتز نیست. زیرا المان‌ها در بازار ایران به وفور وجود دارند که معروف به کریستال اسیلاتور هستند و دارای چهار پایه برای تغذیه و گرفتن خروجی اسیلاتور می‌باشند.
این ماژول‌ها در واقع مدار کامل کریستال اسیلاتور شامل کریستال کوراتز می‌باشند. که میزان خطای فرکانسی این اسیلاتورها ۰٫۰۰۲% است.
نحوه کارکرد داخلی اسیلاتور:
- مدار اسیلاتور کریستالی نوسان را با گرفتن سیگنال ولتاژی از رزونانس کننده کوارتز، تقویت آن و فیدبک کردن آن به رزونانس کننده، نگهداری می‌كند.
- سرعت خم و راست شدن کوارتز فرکانس رزونانس است و توسط برش اندازه اسیلاتور تعیین خواهد شد.