振蕩器就像電子系統中的電源一樣無處不在，有人認為它們的重要性等同于電源，在任何需要時序信號的東西中都能發現它們的應用，從數字手表到電視和PC。
振蕩器就是可以產生一定頻率的交變電流信號的電路。是一種能量轉換裝置——將直流電能轉換為具有一定頻率的交流電能。其構成的電路叫振蕩電路。
振蕩器簡單地說就是一個頻率源，一般用在鎖相環中。詳細說就是一個不需要外信號激勵、自身就可以將直流電能轉化為交流電能的裝置。一般分為正反饋和負阻型兩種。所謂“振蕩”，其涵義就暗指交流，振蕩器包含了一個從不振蕩到振蕩的過程和功能。能夠完成從直流電能到交流電能的轉化，這樣的裝置就可以稱為“振蕩器”。
時鐘振蕩器的基本概念
時鐘振蕩器是利用了晶體的壓電效應制造的，當在晶片的兩面上加交變電壓時，晶片會反復的機械變形而產生振動，而這種機械振動又會反過來產生交變電壓。
晶體振蕩器，以下簡稱晶振，是利用了晶體的壓電效應制造的，當在晶片的兩面上加交變電壓時，晶片會反復的機械變形而產生振動，而這種機械振動又會反過來產生交變電壓。當外加交變電壓的頻率為某一特定值時，振幅明顯加大，比其它頻率下的振幅大得多，產生共振，這種現象稱為壓電諧振。晶振產生振蕩必須附加外部時鐘電路，一般是一個放大反饋電路，只有一片晶振是不能實現震蕩的。
于是就有了時鐘振蕩器，將外部時鐘電路跟晶振放在同一個封裝里面，一般都有4個引腳了，兩條電源線為里面的時鐘電路提供電源，又叫做有源晶振，時鐘振蕩器，或簡稱鐘振。好多鐘振一般還要做一些溫度補償電路在里面，讓振蕩頻率能更加準確。晶振振蕩器的等效電路也可以認為是一個LCR振蕩電路。
時鐘振蕩器的作用是什么？
時鐘振蕩電路中精確地確定振蕩頻率，它與所屬電路系統中的主芯片內部的振蕩電路配合，共同組成“石英晶體諧振器”（簡稱“晶振”），產生主板上各個系統所必需的時鐘信號。工作時，首先由主芯片內部的“多諧振蕩器”產生一個頻譜很寬的振蕩，這個包含有多種“諧頻”的振蕩信號從主芯片輸出后，直接加到晶體的兩端，通過晶體的“精確選頻”作用，確定一個所需要的時鐘頻率之后，再反饋回芯片內部去控制“多諧振蕩器”的振蕩頻率。這樣，整個時鐘發生器就在晶體選定的頻率上工作，產生一個頻率穩定、幅度恒定的時鐘脈沖，提供給主芯片內部的各個系統，使這些結構不同、功能各異的電路在“時鐘”的控制下，按照統一的“節奏”、數據傳輸速率（ bit/s）以及規定的“時序”（時間順序）相互配合、互相協調地工作，從而完成這個單元電路系統中的主芯片所擔負的功能。
簡單的說時鐘電路就是一個振蕩器，給單片機提供一個節拍，單片機執行各種操作必須在這個節拍的控制下才能進行。因此單片機沒有時鐘電路是不會正常工作的。時鐘電路本身是不會控制什么東西，而是你通過程序讓單片機根據時鐘來做相應的工作。
幾乎所有的數字系統在處理信號都是按節拍一步一步地進行的，系統各部分也是按節拍做的，要使電路的各部分統一節拍就需要一個“時鐘信號”，產生這個時鐘信號的電路就是時鐘電路。
時鐘電路的核心是個比較穩定的振蕩器（一般都用晶體振蕩器），振蕩器產生的是正弦波，頻率不一定是電路工作的時鐘頻率，所以要把這正弦波進行分頻，處理，形成時鐘脈沖，然后分配到需要的地方。讓系統里各部分工作時使用。
時鐘振蕩器的原理
主要有由電容器和電感器組成的LC回路，通過電場能和磁場能的相互轉換產程自由振蕩。要維持振蕩還要有具有正反饋的放大電路，LC振蕩器又分為變壓器耦合式和三點式振蕩器，很多應用石英晶體的石英晶體振蕩器，還有用集成運放組成的LC振蕩器。
由于器件不可能參數完全一致，因此在上電的瞬間兩個三極管的狀態就發生了變化，這個變化由于正反饋的作用越來越強烈，導致到達一個暫穩態。暫穩態期間另一個三極管經電容逐步充電后導通或者截止，狀態發生翻轉，到達另一個暫穩態。這樣周而復始形成振蕩。
51單片機與時鐘電路
在MCS－51單片機片內有一個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，由該放大器構成的振蕩電路和時鐘電路一起構成了單片機的時鐘方式。根據硬件電路的不同，單片機的時鐘連接方式可分為內部時鐘方式和外部時鐘方式，如圖1所示。
在內部方式時鐘電路中，必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調電容構成振蕩電路，通常C1和C2一般取30pF，晶振的頻率取值在1.2MHz～12MHz之間。對于外接時鐘電路，要求XTAL1接地，XTAL2腳接外部時鐘，對于外部時鐘信號并無特殊要求，只要保證一定的脈沖寬度，時鐘頻率低于12MHz即可。
晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2端送入內部時鐘電路，它將該振蕩信號二分頻，產生一個兩相時鐘信號P1和P2供單片機使用。時鐘信號的周期稱為狀態時間S，它是振蕩周期的2倍，P1信號在每個狀態的前半周期有效，在每個狀態的后半周期P2信號有效。CPU就是以兩相時鐘P1和P2為基本節拍協調單片機各部分有效工作的。