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CE常见问题解析丨NB模块时间偏差大,如何校准晶振电路

发布时间:2025-09-16 品牌:爱普生(EPSON) 浏览量:7

问题背景:

NB-IoT模块产品出现较高不良率,实时时钟误差过大(每日偏差约15秒),无法满足应用需求。

 

问题分析:

该NB模组采用一款支持Cat-NB2的低功耗SoC芯片,时钟回路使用的晶振:32.768KHz 12.5pf ±20ppm晶振。下方为原理图,可以看到,该设计实际电路中使用两颗10pF电容作为负载电容,布线紧凑。

 

32KHz时钟回路原理图:

经推算,两个10pf电容串联后叠加约2pf寄生电容,整体负载电容仅7pf,与晶振要求的12.5pf相差悬殊。

 

实际测试:

实际测试显示,该配置下输出误差高达+170ppm。按1ppm对应0.0864秒/天计算,每天时间偏差约14秒,与反馈一致,显然不可行。
按外接电容与输出频率的反比特性,增加C1、C2电容值可改善偏差,但会降低起振性能、增加功耗,不适合当前的模块(NB)应用。且当前回路起振能力仅370K欧姆,大幅增容易导致不起振。此时需要更换小负载电容值,内阻更低的晶振才行。

 

解决方案:

推荐更换为负载电容匹配、内阻更低的晶振:Epson 32.768KHz晶振FC2012AN(7pf、±20ppm):
低内阻:仅60K欧姆(同类型晶振多为90K欧姆,内阻越低,功耗越低)
小封装:2.0*1.2mm,整体适配低功耗、小尺寸场景

 

实际测试:

由上图可知,更换后预计频率误差降至11.2ppm,每日时间偏差约0.97秒。起振余量是370kΩ,大于5倍ESR值(5×60kΩ=300kΩ)。
该配置下的误差:0.0864s/day*11.2=0.96768s/day即每天不到1秒。

 

总结:

模块时间不准,需要调整外接的电容;
低内阻更适配低功耗场景,内阻过高则有起振风险。

 

南山电子是EPSON/爱普生元器件核心授权代理商,除上述FC2012AN之外,南山电子还提供其他各种型号晶体晶振、实时时钟模块、陀螺仪传感器等。如需实时报价或选型、电路设计技术支持,可致电南山电子客服电话400-888-5058或者联系网站在线客服。