當然,實時時鐘(RTC)被認為是一種商品。但并非所有 RTC 都是一樣的。事實上,您甚至不必在設計中使用分立式RTC。畢竟,微控制器具有內置的功能。但我想說的是,就整體解決方案尺寸和電源管理效率而言,使用分立式RTC實際上更有益,特別是如果您正在開發可穿戴設備等空間受限的應用。
以下是使用分立RTC進行設計有益的三個原因:
在節省電力的同時跟蹤時間。集成RTC的微控制器確實會進入睡眠和低功耗模式,但時鐘需要保持運行,以提供精確的計時和報警功能。保持RTC開啟會導致微控制器產生漏電流,這確實會浪費一些能量。外部 RTC 允許您在微控制器斷電時保持時鐘運行。
使用具有集成功能的小型RTC時,節省其他外部組件。通過選擇小尺寸的高度集成的RTC,您可以避免為這些功能設計專門的組件。例如,一些外部RTC具有內置的電源管理功能,當該功能檢測到模擬或數字輸入的變化時,該功能會觸發RTC喚醒微控制器。另一個有用的內置功能是備用電池,當電池電壓降至某個閾值以下時,它會啟動。
延長使用具有超低靜態電流的 RTC 時的電池壽命。通過將靜態電流保持在納安級,您可以在不耗盡電池電量的情況下獲得始終在線的計時,這對于由小型紐扣電池供電的設計來說是一個特別重要的好處。
精確的計時,無需耗盡電池電量
可穿戴設備只是可以從分立式RTC中受益的應用的一個例子。醫療設備是另一個領域。例如,糖尿病患者的胰島素筆由紐扣電池供電。如果這些筆中的微控制器必須始終保持打開狀態才能使內置RTC運行,則電池將很快耗盡。電網中的功率繼電器也是如此——如果斷電,您仍然希望 RTC 繼續運行,而帶有內置備用電池的 RTC 可以提供這種保證。因此,實際上有各種各樣的應用可以從分立式RTC中受益。
Maxim的新型MAX31341B超小尺寸毫微功耗RTC是高度集成的計時方案的一個例子,展示了使用分立RTC的優勢。該 IC 的工作在低于 180nA 的計時電流下,采用 2mm x 1.5mm 12 引腳 WLP 封裝(比目前市面上最小的 RTC 替代方案小 35%)。為了提高精度和靈活性,MAX31341B具有外部時鐘同步功能,可與您選擇的外部晶振同步。
該器件的電池備份功能允許您對器件進行編程,以便在電池電壓降至以下(例如 2V)時,它將切換到帶有內置涓流充電器的備用電池。在需要精確計時的地方,例如機頂盒甚至 AM/FM 收音機,具有此功能非常有用。它還具有電源管理功能,可以連接外部開關以中斷RTC的輸出。如果RTC檢測到模擬輸入相對于既定可編程閾值或數字施密特觸發器輸入的變化,則可以對IC進行編程,使開關跳閘并喚醒微控制器。這些內置功能無需使用外部電路,簡化了設計并減少了物料清單 (BOM)。
我們進行一個簡單的計算,看看(至少假設)MAX31341B如何支持較長的電池壽命。考慮一個典型的3V CR1216鋰紐扣電池,額定值為34mAh,每年自放電率為1%(從3V降至2V)。如果電池放在架子上并且它供電的設備被拔下,那么這個電池在 2 年后可能會剩下 100V。給定MAX31341B在3V時的計時電流低于180nA,電池在降至26V之前仍可使用2年。想象一下,計時26年!當然,這不包括為顯示時間所需的電路供電,但確實考慮了其用作內部時鐘。
審核編輯:郭婷
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