利用DS3231/DS3232中新的可編程溫度更新時(shí)間特性，應(yīng)用可以降低對(duì)精確實(shí)時(shí)時(shí)鐘的總電流要求，同時(shí)保持出色的計(jì)時(shí)精度。

概述

隨著DS3231的推出，精度極高，I2C兼容，集成RTC / TCXO /晶體，達(dá)拉斯半導(dǎo)體重新定義了獨(dú)立實(shí)時(shí)時(shí)鐘的精度期望。DS3231在-40°C至+85°C工業(yè)溫度范圍內(nèi)提供±3.5ppm的精度。該器件通過(guò)每 64 秒 （64s） 測(cè)量一次器件溫度并調(diào)整晶體的負(fù)載電容以在該特定溫度下接近 0ppm 精度來(lái)實(shí)現(xiàn)此精度水平。

當(dāng)前要求

定期的溫度更新過(guò)程會(huì)在短時(shí)間內(nèi)（最壞情況，200ms）增加設(shè)備的電流要求。圖1中的時(shí)間表顯示了DS3231隨時(shí)間變化的最差電流要求。所有計(jì)算都假設(shè)電池電壓為3.63V，I2C 兼容接口處于非活動(dòng)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(jì)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(zhuǎn)換過(guò)程使總電流要求增加了250%！對(duì)于需要從備用電源（例如鋰電池、超級(jí)電容器）延長(zhǎng)操作的應(yīng)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(chǎng)，允許增加溫度更新之間的時(shí)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(gè)不同的周期。該寄存器詳見(jiàn)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(shí)間。所有計(jì)算都假設(shè)電池電壓為3.3V，I2C 兼容接口處于非活動(dòng)狀態(tài)。上電時(shí)，此C_Rate位字段默認(rèn)為零，相當(dāng)于溫度更新之間的64s。

通過(guò)調(diào)整此位域，電流要求可以降低65%以上，從而延長(zhǎng)備用電源的使用壽命。

準(zhǔn)確性

隨著溫度更新之間時(shí)間的增加，在溫度快速波動(dòng)期間精度可能會(huì)降低。當(dāng)溫度保持穩(wěn)定或緩慢變化時(shí)，精度沒(méi)有影響。

溫度控制

DS3234增加了溫度控制寄存器，允許應(yīng)用在器件由備用電源供電時(shí)禁用溫度更新。此寄存器中的BB_TD位控制禁用功能。上電時(shí)，該位默認(rèn)為零，對(duì)應(yīng)于處于活動(dòng)狀態(tài)的溫度更新。寄存器詳見(jiàn)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(jì)時(shí)精度會(huì)下降。

總結(jié)

通過(guò)增加可編程溫度更新時(shí)間，達(dá)拉斯半導(dǎo)體通過(guò)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(jì)時(shí)。

審核編輯：郭婷