快速流畅的数据传输在当今世界至关重要。网络和服务器系统旨在以闪电般的速度处理和转发信息。为了实现这一点，这些应用中的许多都依赖于三位数兆赫（MHz）范围内的频率。
用基调的AT晶体无法产生这样的高频。尽管基频为40到50MHz的石英盘是可行的，但其生产涉及大量的工作和相应的成本。因此，“泛音晶体”通常用于20兆赫兹以上的频率。
泛音与基本音
每个石英毛坯都有其基本频率。除了这种“基本音调”之外，每个石英盘还具有多个泛音。当向石英施加电压时，石英会以其基音振荡。在此过程中也会触发其泛音，但是它们的信号明显弱于基音。实际上，大多数情况下，泛音信号只产生正常的相位噪声。
通过巧妙地构造振荡器电路，可以驱动石英的泛音而不是基音。因此，将附加的谐振电路添加到振荡器电路，以便放大石英的泛音信号。
这项技术使工程师能够从石英晶体中“挤出”远高于其基本音调的频率。例如，如果石英以20MHz的基频振荡，则第三泛音以60MHz振荡，第五泛音以100MHz振荡。由于振荡器电路的电子特性，只能在奇数整数范围内激励泛音。
泛音石英如何振荡？
剩下的问题是泛音石英振荡的形状。您可以将泛音振荡想象为晶体基本振荡的倍数。
让我们以厚度剪切振荡器为例：在电压下，石英的顶部和底部在基音中沿相反的方向移动。但是，在泛音中，不仅石英的上下振动，而且石英内部的分子层也振动。这些层也沿相反方向移动，就像基本音调中晶体的顶部和底部一样。可以说，石英不仅在其外部振动，而且在“自身”振动。
形象地说，人们可以形象地看到泛音石英，像是摆在长链上的钟摆。在基本音调中，只有钟摆摆动，而在泛音中，每个单独的链节也摆动。
频率高达250兆赫
由其泛音驱动的石英可以产生高达250MHz的频率，从而为通信技术中的快速数据传输奠定了理想的基础。