Osilator Kristal. Semua peralatan komunikasi modern menggunakan osilator kristal kuarsa karena osilator ini tidak akan bergeser lebih dari beberapa hertz dari frekuensi dasarnya. suatu oscillator frekuensi-variabel atau osilator “terangsang-sendiri” (self-exited) dapat bergeser cukup besar. Suatu kristal kuarsa dapat berupa seperti pecahan kaca jendela tipis yang berukuran 1/4 sampai 1-inchi persegi. Untuk menggunakannya sebagai suatu oscillator, maka crystal kuarsa harus dipotong dalam irisan yang tipis dan digosok halus.

Kristal kuarsa demikian ini mempunyai sifat-sifat tertentu. Jika sebuah kristal dipegang di antara dua pelat logam yang datar dan kedua pelat tersebut ditekan bersama, maka akan timbul suatu ggl yang kecil di antara kedua pelat tersebut, seolah-olah kristal tersebut menjadi baterai saat pada itu. Bila pelat dilepas, crystal melenting kembali ke bentuk semula dan suatu ggl dengan polaritas-berlawanan akan timbul di antara kedua pelat. Dengan cara ini, energi mekanik diubah menjadi energi listrik oleh kristal. Juga, bila suatu ggl diberikan pada kedua pelat, maka kristal akan berubah bentuknya. Jika diberikan ggl dengan polaritas berlawanan, kristal akan berubah bentuk dengan arah berlawanan. Dengan cara ini, energi listrik akan diubah menjadi energi mekanik oleh kristal. Kedua aksi yang berbalikan pada kristal ini dikenal sebagai efek piezoelektrik. Kristal-kristal buatan-manusia seperti lithium tantalit, timah sirkonat, dan timah titanat dalam beberapa hal lebih unggul dari kristal kuarsa alam.

Jika kristal yang terletak di antara dua pelat logam dirangsang-kejut baik dengan tekanan secara fisik maupun dengan muatan listrik, maka kristal tersebut akan bergetar secara mekanik pada frekuensi alamnya dalam waktu singkat dan pada saat yang sama menghasilkan ggl ac di antara kedua pelat. Peristiwa ini menyerupai osilasi elektron teredam pada rangkaian LC yang dirangsang-kejut. Suatu kristal yang bergetar akan menghasilkan ggl ac jauh lebih lama daripada rangkaian LC bila dirangsang-kejut, karena kristal mempunyai Q yang jauh lebih tinggi (rugi-rugi lebih kecil) daripada rangkaian LC.

Suatu oscillator crystal penalaan-gerbang penalaan-salur (Tuned-Gate Tuned-Drain = TGTD) menggunakan kristal sebagai pengganti tangki LC pada rangkaian gerbangnya. Seperti gambar di bawah ini :

Dalam rangkaian oscillator di atas ini kristal bekerja sebagai sebuah rangkaian resonansi-paralel Q-tinggi. Kapasitor penghalang kebocoran-gerbang tidak diperlukan, karena kristal merupakan suatu isolator dan tidak akan menghubung-singkatkan resistor sebagaimana yang terjadi pada kumparan LC. Bila saklar ditutup, tangki LC di dalam rangkaian salur akan dirangsang-kejut menjadi berosilasi oleh suatu gejolak arus ID yang tiba-tiba. Tegangan ac yang timbul pada rangkaian LC tersebut dibalikkan ke pelat atas kristal melalui kapasitansi dalam CDG, dan ke pelat bawah kristal melalui Cbp. Kristal mulai bergetar dan bekerja sebagai sebuah generator ac dengan sendirinya. Tegangan gll yang dibangkitkan oleh kristal akan menimbulkan variasi ID pada rangkaian LC.

Dengan kedua rangkaian kristal dan LC berosilasi dan saling mengumpan dengan fasa yang tepat, maka keseluruhan rangkaian akan berosilasi sebagai suatu sumber ac yang sangat mantap. Rangkaian LC-nya harus ditala pada frekuensi yang sedikit lebih tinggi dari frekuensi kristal untuk menghasilkan hubungan fasa yang sesuai di antara kedua rangkaian supaya osilasi tetap terpelihara. Pada keadaan tanpa osilasi, pada rangkaian tidak akan timbul prategangan pada resistor kebocoran-gerbang dan ID  akan membesar. Jenis osilator ini dapat ditala sambil mengamati miliampere-meter yang dipasang pada rangkaian. Penurunan ID pada waktu rangkaian LC ditala merupakan suatu petunjuk bahwa rangkaian sedang berosilasi dan menimbulkan prategangan (bias). Semakin baik kristal berosilasi, semakin besar prategangannya dan semakin kecil ID. Osilator Kristal.

Bila sedang menala suatu tahap oscillator crystal, pada waktu tangki LC membesar frekuensinya, rangkaian tiba-tiba akan berosilasi sangat kuat dan ID tiba-tiba turun sampai nilai minimumnya sewaktu frekuensi resonansi kristal tercapai. akan tetapi, jika rangkaian LC berkurang frekuensinya pada waktu ditala, ID pelan-pelan berkurang sampai pada nilai minimumnya dan kemudian melonjak ke maksimal pada waktu rangkaian berhenti berosilasi. Hal ini merupakan karakteristik penalaan dari semua rangkaian TGTD. Suatu nilai minimum ID tidak berarti menunjukkan keadaan kerja yang optimum. Agar osilator kristal bekerja dalam keadaan paling baik, nilai ID sebaiknyasekitar 20% di atas minimumnya. Saat rangkaian LC di atur, frekuensi osilasi dapat berubah sampai sebesar sekitar satu kilo hertz.

Frekuensi osilasi kristal ditentukan oleh bahannya, ketebalannya, ukuran fisik, sudut potongan, tekanan pada pelat, jenis rangkaian, dan suhu. Frekuensi osilasi dapat juga diubah dengan memasang kapasitor variabel kecil secara paralel atau menserikannya dengan induktansi yang kecil. Kristal seringkali bersepuh-perak pada kedua permukaan datarnya, dengan kawat penghubung yang disolder di tengah-tengah masing-masing permukaan perak tersebut. Kristal dapat juga bergetar dengan melentur bolai-balik (flexullary), memuntir (torsionally), atau pada waktu bersamaan bergetar dengan kedua cara tersebut.

Meskipun kristal mempunyai frekuensi yang benar-benar stabil, namun jika terdapat perubahan tegangan dc ia akan bergeser frekuensi osilasinya. Untuk itu disarankan agar pada oscillator crystal tetap digunakan catu-daya dengan regulasi yang baik.