精確實時時鐘的功耗注意事項

利用DS3231/DS3232中新的可編程溫度更新時間特性，應用可以降低對精確實時時鐘的總電流要求，同時保持出色的計時精度。

概述

隨著DS3231的推出，精度極高，I2C兼容，集成RTC / TCXO /晶體，達拉斯半導體重新定義了獨立實時時鐘的精度期望。DS3231在-40°C至+85°C工業(yè)溫度范圍內提供±3.5ppm的精度。該器件通過每 64 秒 （64s） 測量一次器件溫度并調整晶體的負載電容以在該特定溫度下接近 0ppm 精度來實現(xiàn)此精度水平。

當前要求

定期的溫度更新過程會在短時間內（最壞情況，200ms）增加設備的電流要求。圖1中的時間表顯示了DS3231隨時間變化的最差電流要求。所有計算都假設電池電壓為3.63V，I2C 兼容接口處于非活動狀態(tài)。

圖1.DS3231 最壞情況下的電流要求

最大平均電流消耗由以下計算確定：

DS3231數(shù)據(jù)資料中提供了3.0μA的最大平均電流值。正如該值所示，溫度轉換過程使總電流要求增加了250%！對于需要從備用電源（例如鋰電池、超級電容器）延長操作的應用，這種電流增加尤其重要。

降低電流要求

DS3232/DS3234在用戶可編程寄存器中提供位場，允許增加溫度更新之間的時間，從而降低平均電流要求。兩款器件均在控制/狀態(tài)寄存器中提供C_Rate位字段，該字段在溫度更新之間提供四個不同的周期。該寄存器詳見表1。

表2給出了DS3232/DS3234的溫度更新與由此產(chǎn)生的最差情況電流之間的時間。所有計算都假設電池電壓為3.3V，I2C 兼容接口處于非活動狀態(tài)。上電時，此C_Rate位字段默認為零，相當于溫度更新之間的64s。

通過調整此位域，電流要求可以降低65%以上，從而延長備用電源的使用壽命。

準確性

隨著溫度更新之間時間的增加，在溫度快速波動期間精度可能會降低。當溫度保持穩(wěn)定或緩慢變化時，精度沒有影響。

溫度控制

DS3234增加了溫度控制寄存器，允許應用在器件由備用電源供電時禁用溫度更新。此寄存器中的BB_TD位控制禁用功能。上電時，該位默認為零，對應于處于活動狀態(tài)的溫度更新。寄存器詳見表3。

啟用此位可降低備用電源的總電流要求，但如果不更新溫度，計時精度會下降。

總結

通過增加可編程溫度更新時間，達拉斯半導體通過推出DS3231/DS3232/DS3234集成RTC/TCXO/晶體，以更低的電流要求提供精確的計時。

審核編輯：郭婷