
List of tables AN2867
2/54 AN2867 Rev 12
List of tables
1 Quartz crystal properties and model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 Oscillator theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1 Negative resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2 Transconductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 Negative-resistance oscillator principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3 Pierce oscillator design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1 Introduction to Pierce oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3.2 Feedback resistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3.3 Load capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 Oscillator transconductance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 Drive level and external resistor calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5.1 Calculating the drive level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5.2 Another drive level measurement method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.5.3 Calculating the external resistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.6 Startup time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.7 Crystal pullability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.8 Safety factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.8.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.8.2 Measurement methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.8.3 Safety factor for STM32 and STM8 oscillators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4 Guidelines to select a suitable crystal
and external components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.1 Low-speed oscillators embedded in STM32 MCUs / MPUs . . . . . . . . . . . 20
4.2 Detailed steps to select an STM32-compatible crystal . . . . . . . . . . . . . . . 23
5 Recommended resonators for STM32 MCUs / MPUs . . . . . . . . . . . . . 26
5.1 STM32-compatible high-speed resonators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.2 STM32-compatible low-speed resonators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6 Recommended crystals for STM8AF/AL/S microcontrollers . . . . . . . 40