¿Cómo los dispositivos electrónicos llevan la cuenta del tiempo sin energía?

Hay computadoras portátiles, PC, microcontroladores y muchas otras cosas que se pueden enchufar y enchufar sin batería. Pero, ¿cómo hace el reloj del sistema para seguir la pista del tiempo sin nada que lo alimente?

-1 por pensar que un dispositivo puede funcionar sin fuente de alimentación. Deberías haber preguntado cuál es la fuente de alimentación.
@QuoraFeans No veo ninguna suposición de que el dispositivo pueda funcionar sin una fuente de alimentación. Entiendo que la pregunta es "cuando lo vuelvo a enchufar después de haber estado desconectado por un tiempo, tiene el momento adecuado. ¿Cómo hace esto?".

Respuestas (5)

Utilizan una pequeña batería de respaldo, sobre la que puede leer en Wikipedia :

Las placas base de las computadoras personales modernas tienen una batería de respaldo para hacer funcionar el circuito del reloj en tiempo real y conservar la memoria de configuración mientras el sistema está apagado.

En las computadoras, esto generalmente se denomina "batería BIOS" y generalmente es una celda de litio como CR2032. En la foto de abajo está en un círculo rojo:

Batería de respaldo del BIOS

Esto es lo mismo para los dispositivos portátiles que tienen su propia batería, por ejemplo, una computadora portátil. Puede probar esto quitando la batería interna y viendo si mantiene el tiempo.

Entonces, para responder a su pregunta, en realidad no mantienen el tiempo sin energía, tienen una batería para eso.

Y cuando la batería se agota, pueden suceder cosas muy extrañas. Conseguí una "computadora rota" de alguien que conocí una vez después de que compraron una nueva porque estaban cansados ​​de tratar de hacer que funcionara... Me costó $2 por una batería nueva y funcionó muy bien durante años. Nunca supieron que la computadora tenía batería.
No siempre es una batería. Mi cámara digital tiene un condensador que puede mantener el reloj funcionando durante una o dos semanas, tiempo más que suficiente para cambiar las pilas.
@ JPhi1618 La gente simplemente no se siente cómoda abriendo computadoras. Es sorprendente la cantidad de computadoras "lentas" o "rotas" que se pueden reparar simplemente quitando el polvo del ventilador de la CPU.
En segundo lugar, la parte sobre las computadoras portátiles. Tengo uno viejo aquí, funciona pero la batería CMOS está agotada, ya no marcará el tiempo. Es una solución de $ 2, si pudiera encontrar la estúpida batería . Incluso el manual de reparación no dice dónde se esconde.
Además, muchas placas base simplemente se niegan a permitirle ingresar a la configuración del BIOS si la batería está agotada, pero de lo contrario le permitirían iniciar la computadora sin problemas.

Los equipos modernos suelen utilizar ultracondensadores para mantener encendido el reloj en tiempo real cuando el sistema está apagado:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta es una solución típica para la mayoría de los teléfonos móviles que se alimentan casi constantemente y solo necesitan energía de respaldo cuando el usuario retira la batería.

¿Los teléfonos inteligentes iOS y Android tienen algo como esto?
@ tjt263 ¿por qué el sistema operativo del software marcaría la diferencia?
@ tjt263 Lo más probable es que sí. ¿Observe la diferencia de tamaño entre la batería de la respuesta de David y el ultracap anterior? Yo diría que ambos son bastante típicos. Las baterías más pequeñas tendrán una vida útil más corta, mientras que las ultracaps más pequeñas durarán el mismo tiempo, solo se reducirá la cantidad de tiempo de respaldo de energía.
¿Por qué un teléfono móvil necesitaría mantener su RTC encendido? Puede tomar el tiempo de la red cuando se enciende.
@RozzA: Realmente no sé de qué estás hablando. Creo que estás haciendo algunas suposiciones incorrectas sobre mi consulta simple.
@MSalters Para que, si viaja a algún lugar sin cobertura de red, reciba la alarma por la mañana y no pierda el autobús, salga del lugar espeluznante.
@DmitryGrigoryev: De todos modos, necesitaría una batería adecuada para eso, un ultracap no servirá. El ultracap generalmente está ahí solo para cubrir una breve pérdida de energía primaria. Pero, ¿por qué guardar el RTC al quitar temporalmente la batería de un teléfono? Simplemente tomará la hora de la red cuando se reinserte la batería.
@MSalters, pero ¿qué sucede si quita la batería cuando se encuentra en una región fuera de cobertura?
@DmitryGrigoryev Sí, he separado algunos iPhones y nunca noté ninguna batería adicional, etc. en la placa de circuito. ¿Alguna de estas fuentes de energía de respaldo sería lo suficientemente fuerte para operar cualquier función adicional del dispositivo? ¿Especialmente involucrando la comunicación de la torre celular? Eso podría tener algunas implicaciones interesantes.
Los teléfonos inteligentes normalmente solo usan la batería principal y nunca están completamente apagados. Si quita la batería (lo que no puede hacer en un iPhone, por supuesto) mientras está fuera de cobertura, pierde el tiempo. La comunicación de la torre celular requiere bastante energía y una batería o condensador de tamaño considerable.
@pjc50 Se pueden quitar. No están soldados ni nada. Pero sí, veo lo que quieres decir.
@PaŭloEbermann: Entonces pierdes el RTC hasta que vuelves a tener cobertura. Es una compensación razonable. Mira la imagen; ese ultracap es grande (según los estándares de los teléfonos móviles). También es un poco caro.
Eliminación de la tarjeta SIM de @MSalters, por ejemplo. Además, considere los dispositivos que no están conectados a la red y que usan hardware similar, como iPods y iPads, etc.

Si bien las otras respuestas son definitivamente ciertas: los dispositivos electrónicos no pueden realizar un seguimiento del tiempo sin una fuente de alimentación, existen otras consideraciones que pueden dar la ilusión de realizar un seguimiento del tiempo:

  • los dispositivos conectados solicitan una sincronización de tiempo tan pronto como se conectan: la computadora generalmente la obtiene de Internet usando NTP (protocolo de tiempo de red), los dispositivos GSM también pueden obtenerla de su torre celular local.
  • hay múltiples servicios que transmiten el tiempo a través de las ondas de aire: el GPS es solo un sistema de transmisión mundial de un tiempo increíblemente preciso. existen estaciones de radio AM cuyo único propósito es transmitir su hora actual
  • finalmente, algunos sistemas más pequeños (microcontroladores y sistemas integrados) realmente no necesitan un tiempo exacto, solo garantizan que el tiempo siempre fluya en la misma dirección. Guardarían su marca de tiempo de vez en cuando en un área de memoria permanente y reiniciarían desde su última hora conocida en el próximo inicio.

NTP está definido por RFC 5905

Radio reloj de un solo transmisor

No es una buena idea escribir "las respuestas anteriores" porque el orden podría cambiar a medida que la gente vote por ellas. Su respuesta es actualmente la más reciente pero ya no es la última en la página.
Como ejemplo práctico de lo primero: eso es exactamente lo que hace la Raspberry Pi.

Sin una fuente de energía, un dispositivo electrónico no puede medir el tiempo. Las baterías son fuentes de energía, por lo que no se puede considerar que puedan mantener el tiempo sin energía.

Hay otra estrategia que no lleva la cuenta del tiempo. Cuando 'sincronizas' tu dispositivo con la computadora, la hora en el dispositivo se sincroniza.

O desde GPS, o desde la red telefónica.
O cualquier otra fuente de tiempo.
@LightnessRacesinOrbit como el usuario

Además de la "gran batería descargada en la placa base de una computadora", hay otro dispositivo que otras respuestas no mencionan: el RTC (reloj en tiempo real).

Algunos microcontroladores tienen esa característica, al tener una batería interna dentro del chip, que puede mantener el tiempo durante décadas sin alimentación externa.

¿Puedes incluir algún detalle sobre microcontroladores con batería interna? Muchos tienen pines para una fuente externa separada (por ejemplo, supercapacitor o batería), pero nunca he visto uno con una batería "dentro del chip".
¿Cómo los dispositivos electrónicos llevan la cuenta del tiempo sin energía?
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