時(shí)間是科技行業(yè)所有行動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。今天的技術(shù)依賴于實(shí)時(shí)時(shí)鐘 （RTC） 對(duì)時(shí)間的極其準(zhǔn)確的測(cè)量來執(zhí)行某些操作，無論該操作是像發(fā)送通信信號(hào)這樣復(fù)雜的事情，還是像在電話或計(jì)算機(jī)上顯示日期和時(shí)間那樣簡(jiǎn)單。

在 RTC 中進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的三個(gè)方面是應(yīng)用程序大小限制、計(jì)時(shí)精度和功率預(yù)算要求。在這三者之間找到完美的平衡可能具有挑戰(zhàn)性。然而，對(duì) RTC 來說最重要的一個(gè)考慮因素是它的功耗。

讓我們重點(diǎn)介紹一個(gè)涉及兩個(gè)系統(tǒng)的示例。一個(gè)使用微控制器內(nèi)的集成 RTC，第二個(gè)系統(tǒng)使用外部 RTC。集成 RTC 的問題是運(yùn)行 RTC 的功耗較高，通常為 400nA，而典型的外部 RTC 為 200nA。這是由于微控制器在低功耗模式與關(guān)斷模式下的開銷泄漏電流。另一個(gè)影響是可靠性：微控制器的任何問題都會(huì)直接影響 RTC。這就是為什么外部 RTC 對(duì)于需要高度可靠性和延長(zhǎng)電池壽命的電池供電應(yīng)用更具市場(chǎng)吸引力的原因。

電源管理在 RTC 中至關(guān)重要，因?yàn)楦吖臅?huì)縮短電池壽命，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員增加電池容量。另一方面，低功耗將允許使用更小的電池（從而降低成本并實(shí)現(xiàn)更小的設(shè)計(jì)），并有助于延長(zhǎng)電池壽命。

最小化功率和提高可靠性的方法

現(xiàn)在，讓我們看一下在時(shí)鐘應(yīng)用中最小化功耗的幾種技術(shù)。

方法一：晶振盡量靠近RTC放置，并使用接地平面，避免其他線路干擾。通過這樣做，您可以節(jié)省電路板面積并降低性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。使用外部晶振可以讓您獲得各種低成本晶振選項(xiàng)，并在不損失電路板空間的情況下獲得理想的性能。

方法2：您也可以選擇在較低的電壓范圍內(nèi)操作。在較低的電壓范圍內(nèi)工作需要 RTC 從輸入中汲取較低的電流。結(jié)果，使用更少的電力。盡管許多 RTC 的主電源工作范圍很廣，但設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮使用可優(yōu)化功耗的電源軌。給定一個(gè)工作范圍為 1.6V 至 3.6V 的 RTC，1.6V 的功耗通常為 130nA，而 3V 的功耗為 150nA。這在較低電壓下可提供 20nA 或 13% 的功率節(jié)省。

小型多功能 RTC

市場(chǎng)上的許多 RTC 迫使客戶從包括小尺寸、電源管理和低電壓范圍在內(nèi)的列表中選擇一個(gè)特性。然而，Maxim 提供了一個(gè)不折不扣的解決方案：MAX31341B RTC尺寸為 2.0mm x 1.5mm，占用的電路板空間非常小；包括具有備用電池、涓流充電器和電源故障閾值的電源管理功能；并在 1.6V 至 3.6V 的低電壓范圍內(nèi)工作，以最大限度地減少功耗。

除了這些特性之外，MAX31341B 還包括一個(gè)外部 32.768kHz 晶體振蕩器。集成電容負(fù)載是一個(gè) 6pF 晶體，它增加了可使用的晶體數(shù)量，并且無需任何外部電阻器或電容器。100kΩ 的電阻負(fù)載和電容負(fù)載都有助于最小化電流消耗和最小化功耗。

隨著人們對(duì)連接和同步所有設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)，對(duì) RTC 的需求也在增加。MAX31341B 提供高效電源管理、小尺寸和在低壓范圍內(nèi)工作的能力，使其能夠應(yīng)對(duì)時(shí)鐘應(yīng)用中最小化功耗的挑戰(zhàn)。

學(xué)到更多

使用MAX31341EVKIT 評(píng)估套件為您的下一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)用查看 MAX31341B RTC 。該套件已完全組裝和測(cè)試，并由單一電源供電。其板載晶振提供 32.768kHz 時(shí)鐘信號(hào)，可通過 I 2 C 串行接口訪問該器件。

審核編輯：郭婷