水晶発振器
水晶の振動を利用して、数ppm以内という高い周波数安定度のクロックを生み出す発振源。
水晶は圧電体で、電圧をかけると曲がり、曲げると電圧を生じる。適切な形に切り出せば、ほとんどずれない単一の周波数で共振する。水晶制御の発振器を最初に作ったのは1921年のウォルター・ケイディで、1927年にベル研究所が作った水晶時計は振り子時計を過去のものにした。
典型的なマイコンボードには水晶が二つ載る。一つは数MHzで、PLLで逓倍されてシステムクロックになる。もう一つは32,768Hz、つまりちょうど215Hzで、リアルタイムクロック用だ。バイナリカウンタがちょうど1秒ごとにあふれるからである。チップ内蔵のRC発振器でも多くの用途は足りるが、誤差が1〜2%に達することがあり、UARTが文字化けを読み始めるには十分な値だ。±20ppmの水晶なら、1日のずれは2秒に満たない。