時(shí)間是技術(shù)行業(yè)所有行動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)今的技術(shù)依賴(lài)于實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）對(duì)時(shí)間的極其精確的測(cè)量來(lái)執(zhí)行某些操作，無(wú)論此操作是像發(fā)送通信信號(hào)一樣復(fù)雜，還是像在電話或計(jì)算機(jī)上告訴日期和時(shí)間一樣簡(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)用尺寸限制、計(jì)時(shí)精度和功耗預(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(lái)說(shuō)最重要的一個(gè)考慮因素是其功耗。

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)系統(tǒng)使用微控制器內(nèi)的集成RTC，另一個(gè)系統(tǒng)使用外部RTC。集成RTC的問(wèn)題是RTC的功耗較高，典型值為400nA，而典型外部RTC為200nA。這是由于微控制器在低功耗模式下的開(kāi)銷(xiāo)漏電流與關(guān)斷模式下的開(kāi)銷(xiāo)漏電流。另一個(gè)影響是可靠性：微控制器的任何問(wèn)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，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員增加電池容量。另一方面，低功耗將允許更小的電池（從而降低成本并實(shí)現(xiàn)更小的設(shè)計(jì)），并且還有助于延長(zhǎng)電池壽命。

最大限度降低功耗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1：將晶體放置在盡可能靠近RTC的位置，并使用接地層以避免來(lái)自其他線路的干擾。通過(guò)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)。使用外部晶體，您可以使用各種低成本晶體選項(xiàng)，以及理想的性能，而不會(huì)損失電路板空間。

方法2：您也可以選擇在較低的電壓范圍內(nèi)工作。在較低的電壓范圍內(nèi)工作需要RTC從輸入吸收較低的電流。因此，使用的功率更少。雖然許多RTC的主電源工作范圍很寬，但設(shè)計(jì)人員也應(yīng)考慮使用優(yōu)化功耗的電源軌。給定工作電壓范圍為1.6V至3.6V的RTC，1.6V時(shí)的功耗典型值為130nA，而150V時(shí)的功耗為3nA。這在較低電壓下可提供 20nA 或 13% 的節(jié)能效果。

小型多功能 RTC

市場(chǎng)上的許多RTC迫使客戶從列表中選擇一個(gè)特性，包括小尺寸、電源管理和低電壓范圍。然而，Maxim提供的解決方案不折不扣：MAX31341B RTC的尺寸為2.0mm x 1.5mm，占用電路板空間非常小;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;工作在 1.6V 至 3.6V 的低電壓范圍，以最大限度地降低功耗。

除這些特性外，MAX31341B還包括一個(gè)外部32.768kHz晶體振蕩器。集成容性負(fù)載為6pF晶體，增加了可以使用的晶體數(shù)量，并且無(wú)需任何外部電阻器或電容器。100kΩ的阻性負(fù)載和容性負(fù)載都有助于實(shí)現(xiàn)最小的電流消耗和最小的功耗。

隨著人們對(duì)連接和同步所有設(shè)備的愿望不斷增長(zhǎng)，對(duì) RTC 的需求也在不斷上升。MAX31341B能夠提供高效的電源管理、小尺寸和低電壓工作特性，使其能夠應(yīng)對(duì)時(shí)鐘應(yīng)用中功耗最小化的挑戰(zhàn)。

審核編輯：郭婷