對于石英晶振人類從探索到熟練應用已經有一百多年的歷史了，可以說是無比熟悉，但業界的人士仍然說，這個領域仍有許多待開發的謎團，在沒有發現晶體的負電阻和振蕩電路余量之前，也算是阻礙晶體發展的一大阻力。到最后依然被國外的研究人員破解了，以下是關于負電阻和振蕩電路余量的一些資料。
用于確定負電阻的電路修改：
（1）你需要一個已知的好水晶;如果石英晶體諧振器的ESR未知，則必須知道晶體單元的C0和C1的值才能確定ESR。
（2）為了確定負電阻，將可變電阻串聯地添加到晶體單元中; 500Ω電阻是一個很好的值。
（3）增加可變電阻器的電阻，直到振蕩停止，然后慢慢將其轉回，直到振蕩再次啟動。停在這一點上。
（4）取出可變電阻器“RTEST”，用電阻表測量調節后的電阻。
（5）將“RTEST”的值加到等式中，以確定電路的負阻，計算電路余量CM。
有源晶振電路的典型示意圖如下所示。

等效晶體電路
CL=振蕩器電路的負載電容。

用探針觸摸此處僅適用于波形，添加一系列可變電阻到晶體。
（A）確定R1的ESR = RR =晶體單元的Rs。
晶體單位：C0 =并聯電容(水晶單元)
（B）計算負RTEST =測量值
OSC INPUT OSC OUTPUT可變電阻器的電阻。
（C）確定電路
保證金ESRAVG =平均ESR
典型的水晶很多。
（D）結果：
對于設計最佳的電路，“負電阻”會更好比-100歐姆; 而電路余量將大于10.電路5到10之間的保證金是可以接受的。低于5的電路余量將有“啟動”問題和制造業以及現場的失敗發生。
注意：此處顯示的石英晶體振蕩器原理圖是為了確定而簡化的負面阻力。可以集成反饋電阻和相移電阻或者可以在外部添加。兩者都被認為已被正確定義。和（如果需要的話，相移電阻）。