為什麼很多單片機的工作電壓是5v?

2020-11-23 電子工程專輯

5V來自於TTL電平。5為True,0為False,之後用了壓降更低的PN節,衍生出了3.3這個電平。


12V和24V來自於汽車電瓶,早年乘用車又12V和24V兩個系統,現在一般小型車12V,商用車24V,再究其由來應該是鉛酸電池


所以3v3和5v一般出現在信號電路或者單片機等vcc供電,而12v/24v一般出現在低壓動力電,例如主板、顯卡、軸流風機、監控器。硬體決定系統基礎,如果鋰電池早點應用的話估計還會有3.7/7.4這個系統。


為什麼很多單片機的工作電壓是5v?


因為大多數晶片都是5V的TTL電平,要做到電平兼容,電平匹配,避免要電平轉換操作,所有很多單片機的工作電壓都是5V。早期(196x)的電晶體電路(TTL)單管的壓降是0.7v。一個電路裡經常有多個電晶體串聯。比如4管串聯,電源至少保證0.7x4=2.8v才能保證電路正常工作。所以最早有3v 5v等標準。後來LM7805(197x)電源IC出來以後,5V成了事實標準。


TTL指的是TTL電平,0~5V之間,小於0.2V輸出低電平,高於3.4V輸出高電平。全稱Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT邏輯門電路,是數字電子技術中常用的一種邏輯門電路,應用較早,技術已比較成熟。TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即雙極結型電晶體,晶體三極體)和電阻構成,具有速度快的特點。最早的TTL門電路是74系列,後來出現了74H系列,74L系列,74LS,74AS,74ALS等系列。但是由於TTL功耗大等缺點,正逐漸被CMOS電路取代。TTL輸出高電平》2.4V,輸出低電平《0.4V。在室溫下,一般輸出高電平是3.5V,輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平:輸入高電平》=2.0V,輸入低電平《=0.8V,噪聲容限是0.4V。


為什麼很多都是5V,而且有大量電源晶片支持的也是5V。


電壓浮動為5%,而電壓標準,在A/D當中使用,標準應該是5.12V。



因為512 是2的N次方,這樣A/D 的每一個字都是一個整數,當作為無符號計算的時候,更簡單,但是沒見到哪個成品用這個電壓的,大部分都是5V,為什麼不用呢?


因為做5.12的標準電壓成本會成倍增長。5V與5.12V精度差別在百倍,小數點後0.12V,基本很難做到高精度標準電壓,市場通用電壓為5V,上浮一定百分比。


2008年11月發布的STC12系列單片機數據手冊中,STC12C系列的單片機電壓範圍是3.3~5.5V;STC12L系列的單片機電壓範圍是2.2~3.6V。如果選擇STC12C系列的單片機,只要單片機的工作頻率不是太高,使用3.7V供電是沒有任何顧慮的,官方聲稱單片機的抗幹擾能力可以達到4000V,但實際應用說法不一。


1、大多數單片機都是 TTL 電平,各自的高低電平定義不一樣;

2、當電源電壓為5V時:51,avr單片機是5V;

3、當電源電壓為3.3V時:51,avr單片機高電平是3.3v;

4、arm 如lpc2138,電源電壓只能為3.3v,io輸出高電平為3.3V;但io口可承受5V電壓。

現在單片機工作電壓主要有兩種:一種工作在3.3V 一種工作在5V。


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