晶振选型校验计算器（Pierce 振荡器 · AN2867）

晶振选型校验计算器

面向 STM32 / STM8 等 MCU 的 Pierce 振荡器，公式依据 ST 应用手册 AN2867（Rev 24）第 3 章。输入晶体数据手册参数与 MCU 振荡器跨导，判定能否可靠起振，并给出外部负载电容、限流电阻、驱动电流上限与频率牵引率。

标称频率 F

MHz

负载电容 C_L

并联电容 C₀

等效串联电阻 ESR

PCB 杂散电容 C_s

参数类型

振荡器跨导 gm

mA/V

增益裕度法：gain margin = gm / gm_crit，ST 推荐 ≥ 5 才能保证在全温度/容差范围内可靠起振。HSE 高速晶振多用此法。

可选 — 驱动电平校验（限制晶体功耗）

最大驱动电平 DL_max

µW

动态电阻 R_m

DL_max 由晶体手册给出，据此算出流过晶体的最大 RMS / 峰峰值电流上限（超过则需加外部限流电阻 R_Ext）。填 R_m 可反算实际 ESR = R_m(1+C₀/C_L)²。

可选 — 频率与牵引率（等效电路参数）

动态电容 C_m

动态电感 L_m

仅填 C_m 即可算牵引率（PPM/pF，低速 RTC 晶振重要）。再填 L_m 可算串联谐振 F_s、并联谐振 F_a、负载谐振 F_p 及达到标称频率所需的精确 C_L。

晶振与 Pierce 振荡器设计手册 本计算器公式出处 — 晶体等效模型、起振判据、负载电容 / 限流电阻 / 驱动电平 / 安全系数与牵引率的完整推导（AN2867），新标签页打开 ↗