在基于RTC的设计中降低功耗和提高可靠性

时间是科技行业所有行动的驱动力。今天的技术依赖于实时时钟 （RTC） 对时间的极其准确的测量来执行某些操作，无论该操作是像发送通信信号这样复杂的事情，还是像在电话或计算机上显示日期和时间那样简单。

在 RTC 中进行设计时需要考虑的三个方面是应用程序大小限制、计时精度和功率预算要求。在这三者之间找到完美的平衡可能具有挑战性。然而，对 RTC 来说最重要的一个考虑因素是它的功耗。

让我们重点介绍一个涉及两个系统的示例。一个使用微控制器内的集成 RTC，第二个系统使用外部 RTC。集成 RTC 的问题是运行 RTC 的功耗较高，通常为 400nA，而典型的外部 RTC 为 200nA。这是由于微控制器在低功耗模式与关断模式下的开销泄漏电流。另一个影响是可靠性：微控制器的任何问题都会直接影响 RTC。这就是为什么外部 RTC 对于需要高度可靠性和延长电池寿命的电池供电应用更具市场吸引力的原因。

电源管理在 RTC 中至关重要，因为高功耗会缩短电池寿命，从而导致设计人员增加电池容量。另一方面，低功耗将允许使用更小的电池（从而降低成本并实现更小的设计），并有助于延长电池寿命。

最小化功率和提高可靠性的方法

现在，让我们看一下在时钟应用中最小化功耗的几种技术。

方法一：晶振尽量靠近RTC放置，并使用接地平面，避免其他线路干扰。通过这样做，您可以节省电路板面积并降低性能下降的风险。使用外部晶振可以让您获得各种低成本晶振选项，并在不损失电路板空间的情况下获得理想的性能。

方法2：您也可以选择在较低的电压范围内操作。在较低的电压范围内工作需要 RTC 从输入中汲取较低的电流。结果，使用更少的电力。尽管许多 RTC 的主电源工作范围很广，但设计人员还应考虑使用可优化功耗的电源轨。给定一个工作范围为 1.6V 至 3.6V 的 RTC，1.6V 的功耗通常为 130nA，而 3V 的功耗为 150nA。这在较低电压下可提供 20nA 或 13% 的功率节省。

小型多功能 RTC

市场上的许多 RTC 迫使客户从包括小尺寸、电源管理和低电压范围在内的列表中选择一个特性。然而，Maxim 提供了一个不折不扣的解决方案：MAX31341B RTC尺寸为 2.0mm x 1.5mm，占用的电路板空间非常小；包括具有备用电池、涓流充电器和电源故障阈值的电源管理功能；并在 1.6V 至 3.6V 的低电压范围内工作，以最大限度地减少功耗。

除了这些特性之外，MAX31341B 还包括一个外部 32.768kHz 晶体振荡器。集成电容负载是一个 6pF 晶体，它增加了可使用的晶体数量，并且无需任何外部电阻器或电容器。100kΩ 的电阻负载和电容负载都有助于最小化电流消耗和最小化功耗。

随着人们对连接和同步所有设备的需求不断增长，对 RTC 的需求也在增加。MAX31341B 提供高效电源管理、小尺寸和在低压范围内工作的能力，使其能够应对时钟应用中最小化功耗的挑战。

学到更多

使用MAX31341EVKIT 评估套件为您的下一个时钟应用查看 MAX31341B RTC 。该套件已完全组装和测试，并由单一电源供电。其板载晶振提供 32.768kHz 时钟信号，可通过 I 2 C 串行接口访问该器件。

审核编辑：郭婷